KR101836578B1 - Semiconductor devices and methods of manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor devices and methods of manufacture thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101836578B1
KR101836578B1 KR1020150169088A KR20150169088A KR101836578B1 KR 101836578 B1 KR101836578 B1 KR 101836578B1 KR 1020150169088 A KR1020150169088 A KR 1020150169088A KR 20150169088 A KR20150169088 A KR 20150169088A KR 101836578 B1 KR101836578 B1 KR 101836578B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vertical
transistor
pull
gate
gate electrode
Prior art date
Application number
KR1020150169088A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160134445A (en
Inventor
장 피에르 콜린지
칼로스 에이치 디아즈
타펜 구오
Original Assignee
타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 filed Critical 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20160134445A publication Critical patent/KR20160134445A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101836578B1 publication Critical patent/KR101836578B1/en

Links

Images

Classifications

    • H01L27/11
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/7827Vertical transistors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B10/00Static random access memory [SRAM] devices
    • H10B10/12Static random access memory [SRAM] devices comprising a MOSFET load element
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/41Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger
    • G11C11/411Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger using bipolar transistors only
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518Deposited layers
    • H01L21/02587Structure
    • H01L21/0259Microstructure
    • H01L21/02595Microstructure polycrystalline
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26Bombardment with radiation
    • H01L21/263Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/265Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
    • H01L21/26506Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation in group IV semiconductors
    • H01L21/26513Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation in group IV semiconductors of electrically active species
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814Conductive parts
    • H01L21/4846Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
    • H01L21/486Via connections through the substrate with or without pins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76897Formation of self-aligned vias or contact plugs, i.e. involving a lithographically uncritical step
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/8238Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS
    • H01L21/823814Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS with a particular manufacturing method of the source or drain structures, e.g. specific source or drain implants or silicided source or drain structures or raised source or drain structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/8238Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS
    • H01L21/823828Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS with a particular manufacturing method of the gate conductors, e.g. particular materials, shapes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/5226Via connections in a multilevel interconnection structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/06Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
    • H01L27/0688Integrated circuits having a three-dimensional layout
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/04Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/417Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/41725Source or drain electrodes for field effect devices
    • H01L29/41741Source or drain electrodes for field effect devices for vertical or pseudo-vertical devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/42312Gate electrodes for field effect devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/43Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/45Ohmic electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66666Vertical transistors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B10/00Static random access memory [SRAM] devices
    • H10B10/12Static random access memory [SRAM] devices comprising a MOSFET load element
    • H10B10/125Static random access memory [SRAM] devices comprising a MOSFET load element the MOSFET being a thin film transistor [TFT]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B10/00Static random access memory [SRAM] devices
    • H10B10/18Peripheral circuit regions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/8238Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS
    • H01L21/823807Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS with a particular manufacturing method of the channel structures, e.g. channel implants, halo or pocket implants, or channel materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/8238Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS
    • H01L21/823871Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS interconnection or wiring or contact manufacturing related aspects
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/8238Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS
    • H01L21/823885Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS with a particular manufacturing method of vertical transistor structures, i.e. with channel vertical to the substrate surface
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0657Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body
    • H01L29/0665Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body the shape of the body defining a nanostructure
    • H01L29/0669Nanowires or nanotubes
    • H01L29/0676Nanowires or nanotubes oriented perpendicular or at an angle to a substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/775Field effect transistors with one dimensional charge carrier gas channel, e.g. quantum wire FET
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • H01L2924/143Digital devices
    • H01L2924/1434Memory
    • H01L2924/1435Random access memory [RAM]
    • H01L2924/1437Static random-access memory [SRAM]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Geometry (AREA)

Abstract

SRAM 셀은 제1 수직 풀-다운 트랜지스터 위에 적층된 제1 수직 풀-업 트랜지스터, 및 상제2 수직 풀-다운 트랜지스터 위에 적층된 제2 수직 풀-업 트랜지스터를 포함한다. 제1 수직 풀-업 트랜지스터 및 제2 수직 풀-다운 트랜지스터의 게이트들은 제1 비아에 의해 결합되는 반면에 제2 수직 풀-업 트랜지스터 및 제2 수직 풀-다운 트랜지스터의 게이트들은 제2 비아에 의해 결합된다. 제1 수직 풀-업 트랜지스터와 제2 수직 패스-레이트 트랜지스터의 게이트들은 제1 도전성 트레이스에 의해 결합되는 반면에 제2 수직 풀-업 트랜지스터 및 제2 수직 패스-게이트 트랜지스터의 게이트들은 제2 도전성 트레이스에 의해 결합된다. 상기 제2 수직 풀-업 트랜지스터의 게이트는 제3 비아에 의해 제2 도전성 트레이스에 결합되는 반면에 상기 제2 수직 풀-업 트랜지스터의 게이트는 제4 비아에 의해 제1 도전성 트레이스에 결합된다.The SRAM cell includes a first vertical pull-up transistor stacked on a first vertical pull-down transistor and a second vertical pull-up transistor stacked on a second vertical pull-down transistor. The gates of the first vertical pull-up transistor and the second vertical pull-down transistor are coupled by a first via while the gates of the second vertical pull-up transistor and the second vertical pull-down transistor are coupled by a second via . The gates of the first vertical pull-up transistor and the second vertical pass-rate transistor are coupled by the first conductive traces while the gates of the second vertical pull-up transistor and the second vertical pass- Lt; / RTI > The gate of the second vertical pull-up transistor is coupled to the second conductive trace by a third via while the gate of the second vertical pull-up transistor is coupled to the first conductive trace by a fourth via.

Figure R1020150169088
Figure R1020150169088

Description

반도체 장치 및 그 제조 방법{SEMICONDUCTOR DEVICES AND METHODS OF MANUFACTURE THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a semiconductor device,

본 발명은 반도체 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof.

반도체 산업은 최소 특징부 크기의 지속적인 감소에 의해 다양한 집적 회로의 집적 밀도를 계속해서 향상시키고 있으며, 이는 더 많은 전자 구성요소(예를 들어, 트랜지스터, 다이오드, 레지스터, 커패시터 등)가 주어진 영역에 집적될 수 있도록 한다.The semiconductor industry continues to improve the integration density of various integrated circuits by a continuous reduction of the minimum feature size, which means that more electronic components (e.g., transistors, diodes, resistors, capacitors, etc.) .

또한, 정적 램덤 액세스 메모리(SRAM) 셀이 집적 회로에서 일반적으로 사용된다. SRAM 셀은 재생의 필요 없이 데이터를 유지하는 유리한 특징을 갖는다. 집적 회로의 집적 밀도가 향상됨에 따라, SRAM 셀의 풋프린트(footprint)를 감소시키고, 결과적으로 SRAM 셀의 집적 밀도를 증가시키고자 하는(예를 들어, 단위 면적당 SRAM 셀의 수를 증가시키고자 하는) 요구가 증가하고 있다.In addition, static random access memory (SRAM) cells are commonly used in integrated circuits. An SRAM cell has an advantageous feature of retaining data without the need for regeneration. As the integration density of the integrated circuit is improved, it is desired to reduce the footprint of the SRAM cell and consequently to increase the integration density of the SRAM cell (for example, to increase the number of SRAM cells per unit area ) Demand is increasing.

본원에 제시된 여러 가지 실시형태들에 따르면, 반도체 디바이스는, 제1 수직 소스, 상기 제1 수직 소스 위의 제1 수직 채널, 상기 제1 수직 채널 위의 제1 수직 드레인, 및 상기 제1 수직 채널 주위의 제1 게이트 전극을 포함하는 제1 풀-다운 트랜지스터를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 수직 드레인 위의 제2 수직 드레인, 상기 제2 수직 드레인 위의 제2 수직 채널, 상기 제2 수직 채널 위의 제2 수직 소스, 및 상기 제2 수직 채널 주위의 제2 게이트 전극을 포함하는 제1 풀-업 트랜지스터가 포함된다. 반도체 디바이스는 또한, 상기 제1 게이트 전극과 상기 제2 게이트 전극을 결합하는 제1 비아와, 상기 제1 수직 드레인과 상기 제2 수직 드레인 사이에 제1 부분을 가지는 제1 도전성 트레이스를 포함한다. 반도체 디바이스는 제3 수직 소스, 상기 제3 수직 소스 위의 제3 수직 채널, 상기 제3 수직 채널 위의 제3 수직 드레인, 및 상기 제3 수직 채널 주위의 제3 게이트 전극을 포함하는 제1 패스-게이트(pass-gate) 트랜지스터로서, 상기 제1 도전성 트레이스는 상기 제3 수직 드레인 위에 제2 부분을 가지는 것인 상기 제1 패스-게이트 트랜지스터뿐만 아니라, 제4 수직 소스, 상기 제4 수직 소스 위의 제4 수직 채널, 상기 제4 수직 채널 위의 제4 수직 드레인, 및 상기 제4 수직 채널 주위의 제4 게이트 전극을 포함하는 제2 풀-다운 트랜지스터를 더 포함한다. 반도체 디바이스는, 상기 제4 수직 드레인 위의 제5 수직 드레인, 상기 제5 수직 드레인 위의 제5 수직 채널, 상기 제5 수직 채널 위의 제5 수직 소스, 및 상기 제5 수직 채널 주위의 제5 게이트 전극을 포함하는 제2 풀-업 트랜지스터로서, 상기 제5 게이트 전극은 상기 제1 도전성 트레이스의 제2 부분 위로 연장되는 말단(distal) 부분을 가지는 것인 상기 제2 풀-업 트랜지스터뿐만 아니라, 제4 게이트 전극과 제5 게이트 전극을 결합하는 제2 비아를 더 포함한다. 또한, 반도체 디바이스는, 상기 제4 수직 드레인과 상기 제5 수직 드레인 사이에 제1 부분을 가지는 제2 도전성 트레이스와, 제6 수직 소스, 상기 제6 수직 소스 위의 제6 수직 채널, 상기 제6 수직 채널 위의 제6 수직 드레인, 및 상기 제6 수직 채널 주위의 제6 게이트 전극을 포함하는 제2 패스-게이트 트랜지스터로서, 상기 제2 도전성 트레이스는, 상기 제6 수직 드레인 위에 제2 부분을 가지며, 상기 제2 게이트 전극은 상기 제2 도전성 트레이스의 상기 제2 부분 위로 연장되는 말단 부분을 가지는 것인 상기 제2 패스-게이트 트랜지스터를 포함한다. 반도체 디바이스는 또한, 상기 제2 게이트 전극의 상기 말단 부분과 상기 제2 도전성 트레이스의 상기 제2 부분을 결합하는 제3 비아와, 상기 제5 게이트 전극의 상기 말단 부분과 상기 제1 도전성 트레이스의 상기 제2 부분을 결합하는 제4 비아를 포함한다.According to various embodiments presented herein, a semiconductor device includes a first vertical source, a first vertical channel on the first vertical source, a first vertical drain on the first vertical channel, Down transistor including a first gate electrode around the first pull-down transistor. A second vertical drain on the first vertical drain, a second vertical channel on the second vertical drain, a second vertical source on the second vertical channel, and a second gate electrode on the second vertical channel, Up transistor including a first pull-up transistor. The semiconductor device further includes a first via coupling the first gate electrode and the second gate electrode and a first conductive trace having a first portion between the first vertical drain and the second vertical drain. The semiconductor device includes a first pass including a third vertical source, a third vertical channel on the third vertical source, a third vertical drain on the third vertical channel, and a third gate electrode around the third vertical channel, Gate transistor, said first conductive trace having a second portion above said third vertical drain, as well as a fourth vertical source, said fourth vertical source, Down transistor including a fourth vertical channel of the fourth vertical channel, a fourth vertical drain on the fourth vertical channel, and a fourth gate electrode around the fourth vertical channel. The semiconductor device includes a fifth vertical drain on the fourth vertical drain, a fifth vertical channel on the fifth vertical drain, a fifth vertical source on the fifth vertical channel, and a fifth vertical drain on the fifth vertical channel, Up transistor comprising a first gate electrode, a second pull-up transistor comprising a gate electrode, said fifth gate electrode having a distal portion extending over a second portion of said first conductive trace, And a second via coupling the fourth gate electrode and the fifth gate electrode. The semiconductor device further includes a second conductive trace having a first portion between the fourth vertical drain and the fifth vertical drain, a sixth vertical source, a sixth vertical channel on the sixth vertical source, A second pass-gate transistor comprising a sixth vertical drain on the vertical channel, and a sixth gate electrode around the sixth vertical channel, the second conductive trace having a second portion over the sixth vertical drain And the second gate electrode has a distal portion extending over the second portion of the second conductive trace. The semiconductor device also includes a third via for joining the distal portion of the second gate electrode to the second portion of the second conductive trace, and a second via for coupling the distal portion of the fifth gate electrode to the second portion of the first conductive trace. And a fourth vias coupling the second portion.

본원에 제시된 여러 가지 실시형태들에 따르면, 반도체 디바이스는, 상기 반도체 디바이스의 제1 활성 레벨에서의 제1 수직 풀-다운 트랜지스터로서, 상기 제1 수직 풀-다운 트랜지스터는 상기 제1 활성 레벨에서 측방향으로 연장되는 제1 게이트 전극을 포함하는 것인 상기 제1 수직 풀-다운 트랜지스터와, 상기 제1 수직 풀-다운 트랜지스터 위에 적층된 제1 수직 풀-업 트랜지스터로서, 상기 제1 수직 풀-업 트랜지스터는 상기 반도체 디바이스의 제2 활성 레벨에 있으며, 상기 제2 활성 레벨에서 측방향으로 연장되는 제2 게이트 전극을 가지는 것인 상기 제1 수직 풀-업 트랜지스터와, 상기 제1 활성 레벨에서의 상기 제1 게이트 전극과 상기 제2 활성 레벨에서의 상기 제2 활성 전극을 결합하는 제1 비아와, 상기 제1 수직 풀-다운 트랜지스터와 상기 제1 수직 풀-업 트랜지스터 사이에 배치되는 제1 도전성 트레이스로서, 상기 제1 도전성 트레이스는 상기 제1 수직 풀-다운 트랜지스터 및 상기 제1 수직 풀-업 트랜지스터의 드레인 영역들을 서로 결합하는 것인 상기 제1 도전성 트레이스와, 상기 반도체 디바이스의 상기 제1 활성 레벨에서의 제2 수직 풀-다운 트랜지스터로서, 상기 제2 수직 풀-다운 트랜지스터는 상기 제1 활성 레벨에서 측방향으로 연장되는 제3 게이트 전극을 포함하는 것인 상기 제2 수직 풀-다운 트랜지스터와, 상기 제2 수직 풀-다운 트랜지스터 위에 적층된 제2 수직 풀-업 트랜지스터로서, 상기 제2 수직 풀-업 트랜지스터는 상기 반도체 디바이스의 상기 제2 활성 레벨에 있으며, 상기 제2 활성 레벨에서 측방향으로 연장되는 제4 게이트 전극을 가지는 것인 상기 제2 수직 풀-업 트랜지스터와, 상기 제1 활성 레벨에서의 상기 제3 게이트 전극과 상기 제2 활성 레벨에서의 상기 제4 게이트 전극을 결합하는 제2 비아와, 상기 제2 수직 풀-다운 트랜지스터와 상기 제2 수직 풀-업 트랜지스터 사이에 배치된 제2 도전성 트레이스로서, 상기 제2 도전성 트레이스는, 상기 제2 수직 풀-다운 트랜지스터와 상기 제2 수직 풀-업 트랜지스터의 드레인 영역들을 서로 결합하는 것인 상기 제2 도전성 트레이스와, 상기 반도체 디바이스의 상기 제2 활성 레벨에서의 제1 수직 패스-게이트 트랜지스터로서, 상기 제1 도전성 트레이스의 일부는 상기 제1 수직 패스-게이트 트랜지스터의 드레인 영역 위로 연장되며, 상기 드레인 영역과 접촉하는 것인 상기 제1 수직 패스-게이트 트랜지스터와, 상기 반도체 디바이스의 상기 제1 활성 레벨에서의 제2 수직 패스-게이트 트랜지스터로서, 상기 제2 도전성 트레이스의 일부는 상기 수직 패스-게이트 트랜지스터의 드레인 영역 위로 연장되며, 상기 드레인 영역과 접촉하는 것인 상기 제2 수직 패스-게이트 트랜지스터와, 상기 제2 수직 패스-게이트 트랜지스터의 상기 드레인 영역과 접촉하는 상기 제2 도전성 트레이스의 일부와 상기 제2 수직 패스-게이트 트랜지스터 위로 연장되는 상기 제2 게이트 전극의 일부를 상호접속하는 제3 비아와, 상기 제1 수직 패스-게이트 트랜지스터의 상기 드레인 영역과 접촉하는 상기 제1 도전성 트레이스의 일부와 상기 제1 수직 패스-게이트 트랜지스터 위로 연장되는 제4 게이트 전극의 일부를 상호접속하는 제4 비아를 포함할 수 있다.According to various embodiments presented herein, a semiconductor device includes a first vertical pull-down transistor at a first active level of the semiconductor device, the first vertical pull- Down transistor and a first vertical pull-up transistor stacked on the first vertical pull-down transistor, wherein the first vertical pull-up transistor comprises a first vertical pull-down transistor, The transistor having a second gate electrode at a second active level of the semiconductor device and extending laterally at the second active level; and a second vertical pull-up transistor at the second active level, A first via coupled to the first gate electrode and the second active electrode at the second activation level, and a second via coupled to the first vertical pull- Up transistor, wherein the first conductive trace couples the drain regions of the first vertical pull-down transistor and the first vertical pull-up transistor to each other, the first conductive trace being disposed between the first conductive pull- And a second vertical pull-down transistor at the first active level of the semiconductor device, wherein the second vertical pull-down transistor includes a third gate electrode extending laterally at the first active level Down transistor and a second vertical pull-up transistor stacked on the second vertical pull-down transistor, the second vertical pull-up transistor being connected to the second active level of the semiconductor device The second vertical pull-up transistor having a fourth gate electrode extending laterally at the second activation level, A second via coupled to the third gate electrode at the first activation level and the fourth gate electrode at the second activation level, and a second via coupled between the second vertical pull-down transistor and the second vertical pull- Wherein the second conductive traces couple the drain regions of the second vertical pull-down transistor and the drain of the second vertical pull-up transistor to each other; and a second conductive trace disposed between the second conductive traces, A first vertical pass-gate transistor at the second active level of the semiconductor device, wherein a portion of the first conductive trace extends over a drain region of the first vertical pass-gate transistor, Gate transistor at the first active level of the semiconductor device; and a second vertical pass-gate transistor Gate, the portion of the second conductive trace extending over, and in contact with, the drain region of the vertical pass-gate transistor; and the second vertical pass-gate transistor, A third via interconnecting a portion of the second conductive trace in contact with the drain region of the first pass-gate transistor and a portion of the second gate electrode extending over the second vertical pass-gate transistor; And a fourth via interconnecting a portion of the first conductive trace in contact with the drain region of the first pass-gate transistor and a portion of a fourth gate electrode extending over the first vertical pass-gate transistor.

본원에 제시된 여러 가지 실시형태들에 따르면, 반도체 제조 방법은, 제1 유전체 층에 의해 둘러싸인 제1 소스 영역, 상기 제1 소스 영역 위의 제1 채널 영역, 상기 제1 채널 영역 위에 있고 제2 유전체 층에 의해 둘러싸인 제1 드레인, 및 상기 제1 채널 영역 주위의 제1 게이트 전극 층을 포함하는 제1 수직 트랜지스터를 형성하는 단계로서, 상기 제1 게이트 전극 층은 상기 제1 유전체 층과 상기 제2 유전체 층 사이에 배치되는 것인 상기 제1 수직 트랜지스터를 형성하는 단계와, 상기 제1 유전체 층에 의해 둘러싸인 제2 소스 영역, 상기 제2 소스 영역 위의 제2 채널 영역, 상기 제2 채널 영역 위에 있고 상기 제2 유전체 층에 의해 둘러싸인 제2 드레인 영역, 및 상기 제2 채널 영역 주위의 제2 게이트 전극 층을 구비하는 제2 수직 트랜지스터를 형성하는 단계로서, 상기 제2 게이트 전극 층은 상기 제1 게이트 전극 층과는 상이하며 상기 제1 유전체 층과 상기 제2 유전체 층 사이에 배치되는 것인 상기 제2 수직 트랜지스터를 형성하는 단계와, 상기 제1 수직 트랜지스터 위에 제3 수직 트랜지스터를 형성하는 단계와, 상기 제2 수직 트랜지스터 위에 비아를 형성하는 단계로서, 상기 비아의 일부는 제4 수직 트랜지스터의 게이트 전극에 의해 둘러싸이는 것인 상기 비아를 형성하는 단계를 포함한다.According to various embodiments presented herein, a semiconductor fabrication method includes forming a first semiconductor region surrounded by a first dielectric layer, a first channel region over the first source region, a second channel region over the first channel region, Forming a first vertical transistor comprising a first drain region surrounded by a first gate electrode layer and a first gate electrode layer around the first channel region, Forming a second channel region over the first source region, a second channel region over the first source region, and a second channel region over the second source region, Forming a second vertical transistor having a second drain region surrounded by the second dielectric layer and a second gate electrode layer around the second channel region, Wherein the second gate electrode layer is different from the first gate electrode layer and is disposed between the first dielectric layer and the second dielectric layer; Forming a third vertical transistor over the transistor; and forming a via over the second vertical transistor, wherein a portion of the via is surrounded by a gate electrode of a fourth vertical transistor .

본 개시물의 양태는 첨부의 도면을 참조하여 읽을 때 이하의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해된다. 산업에서의 표준 실행에 따라, 다양한 특징부가 스케일대로 도시되어 있지 않음을 유의하라. 실제로, 다양한 특징부의 치수는 논의의 명확화를 위해 임의로 증가되거나 감소될 수 있다.
도 1은 일 실시형태에 따른 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM)의 회로도를 도시한다.
도 2는 일 실시형태에 따른 SRAM의 3차원(3D) 레이아웃을 도시한다.
도 3 및 도 4는 일 실시형태에 따른 도 2에 도시된 SRAM의 오버레이된 탑-다운 도면(overlaid top-down view)을 도시한다.
도 5는 일 실시형태에 따른 수직 트랜지스터의 다양한 형상을 도시한다.
도 6 및 도 7은 일 실시형태에 따른 바로서 형성된 수직 트랜지스터를 갖는 SRAM의 오버레이된 탑-다운 도면을 도시한다.
도 8 내지 도 18은 일 실시형태에 따른 SRAM의 제조 방법의 단계의 일부를 도시하는 프로세스 흐름을 도시한다.
도 19 내지 도 30은 일 실시형태에 따른 수직 트랜지스터가 자가-정렬되는 SRAM 셀의 제조 방법의 단계의 일부를 도시하는 프로세스 흐름을 도시한다.
도 31은 일 실시형태에 따른 SRAM 셀의 2×2 어레이의 오버레이된 탑-다운 도면을 도시한다.
도 32 내지 도 35는 일 실시형태에 따른 도 31에 도시된 SRAM의 2×2 어레이의 제1 활성 레벨의 소스-레벨의 오버레이된 탑-다운 도면을 도시한다.
도 36은 일 실시형태에 따른 도 31에 도시된 SRAM 셀의 2×2 어레이의 제1 활성 레벨의 채널-레벨 및 드레인 레벨의 오버레이된 탑-다운 도면을 도시한다.
도 37은 일 실시형태에 따른 도 31에 도시된 SRAM 셀의 2×2 어레이의 트레이스(trace) 레벨의 오버레이된 탑-다운 도면을 도시한다.
도 38은 일 실시형태에 따른 도 31에 도시된 SRAM 셀의 2×2 어레이의 제2 활성 레벨의 채널-레벨 및 드레인 레벨의 오버레이된 탑-다운 도면을 도시한다.
도 39 및 도 40은 일 실시형태에 따른 도 31에 도시된 SRAM의 2×2 어레이의 제2 활성 레벨의 소스-레벨의 오버레이된 탑-다운 도면을 도시한다.
Embodiments of the disclosure are best understood from the following detailed description when read with reference to the accompanying drawings. Note that, according to standard practice in the industry, the various features are not shown in scale. In practice, the dimensions of the various features may be arbitrarily increased or decreased for clarity of discussion.
1 shows a circuit diagram of a static random access memory (SRAM) according to an embodiment.
FIG. 2 illustrates a three-dimensional (3D) layout of an SRAM according to one embodiment.
Figures 3 and 4 illustrate an overlaid top-down view of the SRAM shown in Figure 2 in accordance with one embodiment.
Figure 5 illustrates various shapes of vertical transistors according to an embodiment.
Figures 6 and 7 illustrate an overlaid top-down view of an SRAM having a bar-shaped vertical transistor according to one embodiment.
8-18 illustrate a process flow illustrating a portion of the steps of a method of manufacturing an SRAM according to one embodiment.
19 to 30 illustrate a process flow illustrating a portion of the steps of a method of manufacturing an SRAM cell in which a vertical transistor according to an embodiment is self-aligned.
31 illustrates an overlaid top-down view of a 2x2 array of SRAM cells according to one embodiment.
32-35 illustrate an overlaid top-down view of the source-level of the first active level of the 2x2 array of SRAM shown in Fig. 31 according to an embodiment.
Figure 36 illustrates an overlaid top-down view of the channel-level and drain levels of the first active level of the 2x2 array of SRAM cells shown in Figure 31 in accordance with one embodiment.
37 shows an overlaid top-down view of a trace level of a 2x2 array of SRAM cells shown in Fig. 31 according to one embodiment.
Figure 38 shows an overlaid top-down view of the channel-level and drain levels of the second active level of the 2x2 array of SRAM cells shown in Figure 31 in accordance with one embodiment.
Figures 39 and 40 illustrate an overlaid top-down view of the source-level of the second active level of the 2x2 array of SRAM shown in Figure 31 in accordance with one embodiment.

이하의 개시내용은 본 발명의 상이한 특징을 실행하기 위한 많은 상이한 실시형태 또는 예를 제공한다. 구성요소 및 배치의 특정 예가 본 개시내용을 간략화하기 위해 이하에서 설명된다. 물론, 이들은 단지 예일 뿐이며 제한하고자 하는 것이 아니다. 예를 들어, 이하의 설명에서 제2 특징부에 걸친 또는 제2 특징부 위에의 제1 특징부의 형성은, 제1 및 제2 특징부가 직접 접촉하여 형성되는 실시형태를 포함할 수 있으며, 또한 제1 및 제2 특징부가 간접적으로 접촉될 수 있도록 추가적인 특징부가 제1 및 제2 특징부 사이에 형성될 수 있는 실시형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 개시내용은 다양한 예에서 참조 번호 및/또는 문자를 반복할 수 있다. 이러한 반복은 단순화 및 명확화를 위한 것이며 논의되는 다양한 실시형태 및/또는 구성 사이의 관계를 그 자체로 좌우하지 않는다.The following disclosure provides many different embodiments or examples for carrying out the different features of the present invention. Specific examples of components and arrangements are described below to simplify the present disclosure. Of course, these are just examples and not limitations. For example, in the following description, the formation of the first feature over the second feature or over the second feature may include embodiments in which the first and second features are formed in direct contact, 1 and the second feature may be indirectly contacted with the first feature. In addition, the present disclosure may repeat the reference numerals and / or characters in various examples. Such repetition is for simplicity and clarity and does not itself determine the relationship between the various embodiments and / or configurations discussed.

또한, "밑에", "아래", "하측", "위에", 상측" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어는 본원에서 도면에 도시된 바와 같은 다른 요소(들) 또는 특징부(들)에 대한 하나의 요소 또는 특징부들의 관계를 설명하기 위한 설명의 용이성을 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 표시된 배향 이외에 사용 또는 동작 중의 장치의 상이한 배향을 포함하기 위한 것이다. 장치는 달리 배향될 수 있으며(90도 회전 또는 다른 배향), 본원에서 사용되는 공간적으로 상대적인 기술어는 그에 따라 마찬가지로 해석될 수 있다.It will also be appreciated that spatially relative terms such as "under", "under", "under", "above", "above", etc. are used herein to refer to one element (s) The terms spatially relative are intended to encompass different orientations of the device during use or operation in addition to the orientation shown in the figures. The device may be oriented differently (90 degree rotation or other orientation), the spatially relative descriptors used herein can be similarly interpreted accordingly.

수직 트랜지스터를 포함하는 SRAM 셀과 같은 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM) 셀은 다양한 예시적인 실시형태에 따라 제공된다. 실시형태의 일부 변형이 논의된다. 다양한 도면 및 예시적인 실시형태 전체에서, 동일한 참조 번호는 동일한 요소를 지칭하기 위해 사용된다. 또한, 본원에서 논의되는 방법 실시형태는 특정 순서로 실행되는 것으로 논의될 수 있지만, 다른 방법 실시형태는 임의의 논리적인 순서로 실행될 수 있다.Static random access memory (SRAM) cells, such as SRAM cells, including vertical transistors, are provided in accordance with various exemplary embodiments. Some variations of the embodiments are discussed. Throughout the various drawings and the exemplary embodiments, the same reference numerals are used to refer to the same elements. Also, while the method embodiments discussed herein may be discussed as being performed in a particular order, other method embodiments may be practiced in any logical order.

도 1은 하나 이상의 실시형태에 따른 SRAM 셀(100)의 회로도를 나타낸다. SRAM 셀(100)은 풀-업(pull-up) 트랜지스터(PU1 및 PU2), 풀-다운(pull-down) 트랜지스터(PD1 및 PD2), 및 패스-게이트(pass-gate) 트랜지스터(PG1 및 PG2)를 포함하며, 이들은 SRAM 셀(100)의 기입부에 포함될 수 있다. 일부 실시형태에서, SRAM 셀(100)은 또한 풀-업 트랜지스터(PU1 및 PU2), 풀-다운 트랜지스터(PD1 및 PD2), 및 패스-게이트 트랜지스터(PG1 및 PG2)에 전기적으로 연결될 수 있는 판독부(도 1에 도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 회로도에 도시된 바와 같이, 풀-업 트랜지스터(PU1 및 PU2)는 p 형 트랜지스터인 한편, 풀-다운 트랜지스터(PD1, PD2) 및 패스-게이트 트랜지스터는 n 형 트랜지스터이다.1 shows a circuit diagram of an SRAM cell 100 according to one or more embodiments. SRAM cell 100 includes pull-up transistors PU1 and PU2, pull-down transistors PD1 and PD2, and pass-gate transistors PG1 and PG2 ), Which may be included in the write portion of the SRAM cell 100. In some embodiments, the SRAM cell 100 also includes a readout section (not shown) that may be electrically coupled to the pull-up transistors PU1 and PU2, the pull-down transistors PD1 and PD2, (Not shown in Figure 1). As shown in the circuit diagram, the pull-up transistors PU1 and PU2 are p-type transistors while the pull-down transistors PD1 and PD2 and pass-gate transistors are n-type transistors.

도시된 바와 같이, 트랜지스터(PU1 및 PD1)는 제1 전력 전압(Vdd)과 제2 전력 전압(Vss)(예를 들어, 접지)과의 사이의 제1 인버터(INV1)를 형성한다. 풀-업 트랜지스터(PU1) 및 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 드레인이 함께 연결되며, 풀-업 트랜지스터(PU1) 및 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 게이트가 함께 연결된다. 트랜지스터(PU2 및 PD2)는 제1 전력 전압(Vdd)와 제2 전력 전압(Vss)과의 사이에 제2 인버터(INV2)를 형성한다. 풀-업 트랜지스터(PU2) 및 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 드레인이 함께 연결되며, 풀-업 트랜지스터(PU2) 및 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 게이트가 함께 연결된다. 풀-업 트랜지스터(PU1 및 PU2)의 소스는 제1 전력 전압(Vdd)에 연결되는 한편, 풀-다운 트랜지스터(PD1 및 PD2)의 소스는 제2 전력 전압(Vss)에 연결된다.As shown, transistors PU1 and PD1 form a first inverter INV1 between a first power voltage Vdd and a second power voltage Vss (e.g., ground). The drains of the pull-up transistor PU1 and the pull-down transistor PD1 are connected together and the gates of the pull-up transistor PU1 and the pull-down transistor PD1 are connected together. Transistors PU2 and PD2 form a second inverter INV2 between the first power voltage Vdd and the second power voltage Vss. The drains of the pull-up transistor PU2 and the pull-down transistor PD2 are connected together and the gates of the pull-up transistor PU2 and the pull-down transistor PD2 are connected together. The sources of the pull-up transistors PU1 and PU2 are connected to the first power voltage Vdd while the sources of the pull-down transistors PD1 and PD2 are connected to the second power voltage Vss.

도 1에 도시된 바와 같이, 인버터(INV1 및 INV2)는 데이터 래치를 형성하도록 교차-연결된다. 예를 들어, 트랜지스터(PU1 및 PD1)의 게이트(함께 연결됨)는 추가로 트랜지스터(PU2 및 PD2)의 드레인에 연결된다. 마찬가지로, 트랜지스터(PU2 및 PD2)의 게이트(함께 연결됨)는 추가로 트랜지스터(PU1 및 PD1)의 드레인에 연결된다. 데이터 래치의 스토리지 노드(storage node)(N1)가 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)를 통해 비트 라인(BL)에 연결되고, 스토리지 노드(N2)가 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)를 통해 보충 비트 라인(BLB)에 연결된다. 스토리지 노드(N1 및 N2)는 반대 논리 레벨(고 논리 또는 저 논리)에서 개방되는 보충 노드이다. 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1) 및 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 게이트는 기입 라인(WL)에 연결된다.As shown in Fig. 1, inverters INV1 and INV2 are cross-connected to form a data latch. For example, the gates (connected together) of the transistors PU1 and PD1 are further connected to the drains of the transistors PU2 and PD2. Similarly, the gates (connected together) of the transistors PU2 and PD2 are further connected to the drains of the transistors PU1 and PD1. The storage node N1 of the data latch is connected to the bit line BL through the first pass-gate transistor PG1 and the storage node N2 is connected to the bit line BL through the second pass- And is connected to the supplemental bit line BLB. Storage nodes N1 and N2 are complementary nodes that are open at the opposite logic level (high logic or low logic). The gates of the first pass-gate transistor PG1 and the second pass-gate transistor PG2 are connected to the write-in line WL.

SRAM 셀(100)은 단일 SRAM 셀일 수 있다. SRAM 셀(100)에 포함되는 풀-업 트랜지스터(PU1 및 PU2), 풀-다운 트랜지스터(PD1 및 PD2), 및 패스-게이트 트랜지스터(PG1 및 PG2)는 SRAM 셀(100)의 풋프린트를 감소시키고, 결과적으로 복수의 이러한 SRAM 셀(100)의 집적 밀도를 증가시키기 위한 노력으로 수직 트랜지스터로서 형성될 수 있다. 수직 트랜지스터로서 형성된 트랜지스터(PU1, PU2, PD1, PD2, PG1, 및 PG2)를 갖는 SRAM 셀(100)의 예가 도2에 도시되어 있다.The SRAM cell 100 may be a single SRAM cell. The pull-up transistors PU1 and PU2, the pull-down transistors PD1 and PD2 and the pass-gate transistors PG1 and PG2 included in the SRAM cell 100 reduce the footprint of the SRAM cell 100 As a result, can be formed as vertical transistors in an effort to increase the integration density of a plurality of such SRAM cells 100. An example of an SRAM cell 100 having transistors PU1, PU2, PD1, PD2, PG1, and PG2 formed as vertical transistors is shown in FIG.

도 2는 하나 이상의 실시형태에 따른 SRAM 셀(100)의 3차원(3D) 레이아웃을 도시한다. SRAM 셀(100)은, 소스 영역(102), 드레인 영역(106), 및 소스 영역(102)과 드레인 영역(106)과의 사이에 배치되는 채널 영역(도 2에 표시되지 않음; 도 9의 특징부(806b) 참조)을 포함하는 풀-다운 트랜지스터(PD1)(제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)라 칭함)를 포함한다. 요소(102 및 106)는 각각 소스 영역 및 드레인 영역이라 칭하지만, 요소(102 및 106)의 각각은 소스/드레인 영역이라 칭할 수도 있다는 것을 유의하라. 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)는 제1 활성 레벨(L1)에 형성될 수 있다. 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)는 수직 트랜지스터일 수 있고, 따라서 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 소스 영역(102), 드레인 영역(106), 및 채널 영역은 각각 수직 소스, 수직 드레인, 및 수직 채널일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 채널 영역은 소스 영역(102) 위에 형성될 수 있는 한편, 드레인 영역(106)은 채널 영역 위에 형성될 수 있다.FIG. 2 illustrates a three-dimensional (3D) layout of SRAM cells 100 in accordance with one or more embodiments. The SRAM cell 100 includes a source region 102, a drain region 106, and a channel region (not shown in FIG. 2) disposed between the source region 102 and the drain region 106 Down transistor PD1 (referred to as a first pull-down transistor PD1) including a first pull-down transistor PD1 (see characteristic portion 806b). Note that elements 102 and 106 are referred to as source and drain regions, respectively, but each of elements 102 and 106 may also be referred to as source / drain regions. The first pull-down transistor PD1 may be formed at the first active level L1. The source region 102, the drain region 106, and the channel region of the first pull-down transistor PD1 may be a vertical source, a vertical drain, and a drain region, respectively, And a vertical channel. 2, the channel region of the first pull-down transistor PD1 may be formed over the source region 102 while the drain region 106 may be formed over the channel region.

제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)는 또한 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 채널 영역 주위에(예를 들어, 주위에 감싸진) 게이트 전극(104)(이하, 간결성을 위해 "게이트(104)"라 칭함)을 포함한다. 일례로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 게이트(104)는 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 채널 영역 주위에 감싸이는 제1 부분을 갖는 도전성 특징부로서 형성될 수 있는 한편, 게이트(104)의 제2 부분은 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 채널 영역으로부터 멀어지게 연장된다. 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 게이트(104)는 TiN, TaN, TiAl, TaAl과 같은 금속-함유 재료, Ti-함유 재료, Ta-함유 재료, Al-함유 재료, W-함유 재료, TiSi, NiSi, PtSi, 규화물을 갖는 폴리실리콘, Cu-함유 재료, 내화 재료 등, 이들의 조합물, 또는 이들의 다층을 포함할 수 있다. 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)는 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 채널 영역과 게이트(104)와의 사이에 배치되는 유전체 재료(도 11과 관련한 아래의 설명 참조)를 포함할 수 있다.The first pull-down transistor PD1 also includes a gate electrode 104 (hereinafter referred to as gate 104) for the sake of brevity (for example, around the gate electrode 104) around the channel region of the first pull- ) "). As an example, as shown in FIG. 2, the gate 104 of the first pull-down transistor PD1 is connected to a conductive feature having a first portion wrapped around the channel region of the first pull- While the second portion of the gate 104 extends away from the channel region of the first pull-down transistor PD1. The gate 104 of the first pull-down transistor PD1 is formed of a metal-containing material such as TiN, TaN, TiAl, TaAl, a Ti-containing material, a Ta-containing material, an Al- , NiSi, PtSi, polysilicon having a silicide, a Cu-containing material, a refractory material, etc., a combination thereof, or a multilayer thereof. The first pull-down transistor PD1 may include a dielectric material (see the discussion below with respect to FIG. 11) disposed between the channel region of the first pull-down transistor PD1 and the gate 104.

일 실시형태에서, 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)는 접합형 트랜지스터일 수 있다. 예를 들어, 소스 영역(102) 및 드레인 영역(106)은 소스 영역(102) 및 드레인 영역(106)이 제1 도전성(예를 들어, n 형)을 가지게 하는 도펀트를 또한 포함하는 반도체 재료를 포함할 수 있다. 한편, 소스 영역(102)과 드레인 영역(106)과의 사이에 배치되는 채널은, 채널 영역이 제1 도전성과 상이한 제2 도전성(예를 들어, p 형)을 가지게 하는 도펀트를 포함하는 반도체 재료를 포함할 수 있다.In one embodiment, the first pull-down transistor PD1 may be a junction transistor. For example, the source region 102 and the drain region 106 may be formed of a semiconductor material that also includes a dopant that causes the source region 102 and the drain region 106 to have a first conductivity (e.g., n-type) . On the other hand, the channel disposed between the source region 102 and the drain region 106 includes a semiconductor material (for example, a p-type) having a second conductivity (e.g., p-type) . ≪ / RTI >

소스 영역(102), 채널 영역, 및 드레인 영역(106)은 실리콘, 게르마늄, 실리콘 게르마늄, 이들의 조합물 등과 같은 임의의 적적한 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 소스 영역(102) 및 드레인 영역(106)의 각각은 도핑된 실리콘을 포함하는 한편, 채널 영역은 도핑되지 않은(또는 약하게 도핑된) 실리콘을 포함한다. 그러나, 다른 실시형태에서, 채널 영역은 도핑된 실리콘을 포함할 수 있는 한편, 소스 영역(102) 및 드레인 영역(106)은 도핑된 실리콘 게르마늄을 포함한다. 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)가 n 형 트랜지스터인 일 실시형태에서, 소스 영역(102) 및 드레인 영역(106)은 인 또는 비소와 같은 N 형 도펀트로 도핑될 수 있는 한편, 채널 영역은 붕소 또는 갈륨과 같은 P-타입 도펀트로 도핑될 수 있다.The source region 102, the channel region, and the drain region 106 may comprise any suitable semiconductor, such as silicon, germanium, silicon germanium, combinations thereof, and the like. For example, in one embodiment, each of the source region 102 and the drain region 106 comprises doped silicon, while the channel region comprises undoped (or lightly doped) silicon. However, in other embodiments, the channel region may comprise doped silicon, while the source region 102 and drain region 106 comprise doped silicon germanium. In one embodiment where the first pull-down transistor PD1 is an n-type transistor, the source region 102 and the drain region 106 may be doped with an N-type dopant such as phosphorus or arsenic while the channel region is doped with boron Or doped with a P-type dopant such as gallium.

일 실시형태에서, 소스 영역(102) 및 드레인 영역(106)의 도펀트 농도는 채널 영역의 도펀트 농도보다 더 클 수 있다. 예를 들어, 소스 영역(102) 및 드레인 영역(106)의 도펀트 농도는 약 1×1020 cm-3 내지 약 2×1021 cm- 3또는 그 이상의 범위일 수 있는 한편, 소스 영역(102)과 드레인 영역(106)과의 사이에 배치되는 채널 영역의 도펀트 농도는 약 1×1018 cm-3 미만일 수 있다.In one embodiment, the dopant concentration of the source region 102 and the drain region 106 may be greater than the dopant concentration of the channel region. For example, the source region 102 and the dopant concentration of the drain region 106 is about 1 × 10 20 cm -3 to about 2 × 10 21 cm - 3 or in the number of days over the range On the other hand, the source region (102) And the drain region 106 may be less than about 1 x 10 18 cm -3 .

다른 실시형태에서, 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)는 무접합형 트랜지스터일 수 있다. 이러한 예에서, 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 드레인 영역(106), 소스 영역(102), 및 채널 영역은 실리콘, 게르마늄, 실리콘 게르마늄, 이들의 조합물 등과 같은 다결정질 반도체 재료를 포함할 수 있다. 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 드레인 영역(106), 소스 영역(102), 및 채널 영역의 다결정질 반도체 재료는 동일한 도전성(예를 들어, n 형)을 가질 수 있다.In another embodiment, the first pull-down transistor PD1 may be a non-junction type transistor. In this example, the drain region 106, the source region 102, and the channel region of the first pull-down transistor PD1 comprise a polycrystalline semiconductor material such as silicon, germanium, silicon germanium, combinations thereof, and the like . The polycrystalline semiconductor material of the drain region 106, the source region 102, and the channel region of the first pull-down transistor PD1 may have the same conductivity (e.g., n-type).

SRAM 셀(100)은 소스 영역(108), 드레인 영역(112), 및 소스 영역(108)과 드레인 영역(112)과의 사이에 배치되는 채널 영역(도 2에 표시되어 있지 않음; 도 16과 관련하여 아래의 설명 참조)을 포함하는 풀-다운 트랜지스터(PU1)(제1 풀-업 트랜지스터(PU1)라 칭함)를 포함한다. 요소(108 및 112)는 각각 소스 영역 및 드레인 영역이라 칭하지만, 요소(108 및 112)의 각각은 또한 소스/드레인 영역이라 칭할 수 있다는 것을 유의하라. 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)는 제1 활성 레벨(L1)과 상이한 제2 활성 레벨(L2)에 형성될 수 있다. 일례로서, 제2 활성 레벨(L2)은 제1 활성 레벨(L1) 위에 있을 수 있다. 결과적으로, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)는 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1) 위에 형성될 수 있다. 일례로서, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)는 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)에 걸쳐 적층될 수 있다.The SRAM cell 100 includes a source region 108, a drain region 112, and a channel region (not shown in FIG. 2) disposed between the source region 108 and the drain region 112 Down transistor PU1 (referred to as a first pull-up transistor PU1) including a pull-down transistor PU1 (see below). Note that elements 108 and 112 are referred to as source and drain regions, respectively, but each of elements 108 and 112 may also be referred to as source / drain regions. The first pull-up transistor PU1 may be formed at a second activation level L2 that is different from the first activation level L1. As an example, the second activation level L2 may be above the first activation level L1. As a result, the first pull-up transistor PU1 may be formed on the first pull-down transistor PD1. As an example, the first pull-up transistor PU1 may be stacked over the first pull-down transistor PD1.

일부 실시형태에서, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)는 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)와 자가-정렬될 수 있다(예를 들어, 도 19 내지 도 30과 관련한 이하의 설명 참조). 그러나, 다른 실시형태에서, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)는 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)와 자가-정렬될 수 있다(예를 들어, 도 8 내지 도 18과 관련한 이하의 설명 참조). 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)는 수직 트랜지스터일 수 있으며, 따라서 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 소스 영역(108), 드레인 영역(112), 및 채널 영역은 각각 수직 소스, 수직 드레인, 및 수직 채널일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 채널 영역은 드레인 영역(112) 위에 형성될 수 있는 한편, 소스 영역(108)은 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 채널 영역 위에 형성될 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 드레인 영역(112)은 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 드레인 영역(106) 위에 형성될 수 있다.In some embodiments, the first pull-up transistor PU1 may be self-aligned with the first pull-down transistor PD1 (see, for example, the following discussion with respect to Figures 19-30). However, in other embodiments, the first pull-up transistor PU1 may be self-aligned with the first pull-down transistor PD1 (see, for example, the following description with respect to Figures 8-18) . The first pull-up transistor PU1 may be a vertical transistor so that the source region 108, the drain region 112, and the channel region of the first pull-up transistor PU1 are connected to a vertical source, And a vertical channel. 2, the channel region of the first pull-up transistor PU1 may be formed on the drain region 112 while the source region 108 is formed on the channel of the first pull-up transistor PU1, Region. ≪ / RTI > 2, the drain region 112 of the first pull-up transistor PU1 may be formed on the drain region 106 of the first pull-down transistor PD1.

제1 풀-업 트랜지스터(PU1)는 또한 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 채널 영역 주위에(예를 들어, 주위에 감싸이는) 게이트 전극(110)(이하, 간결성을 위해 "게이트(110)"라 칭함)을 포함한다. 일례로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 게이트(110)는, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 채널 영역 주위에 감싸이는 제1 부분을 갖는 도전성 특징부로서 형성될 수 있는 한편, 게이트(110)의 제2 부분은 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 채널 영역으로부터 멀어지게 연장될 수 있다. 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 게이트(110)는 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 게이트(104)와 유사한 재료를 포함할 수 있다. 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)는 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 게이트(110)와 채널 영역과의 사이에 배치되는 유전체 재료(도 16과 관련한 아래의 설명 참조)를 포함할 수 있다.The first pull-up transistor PU1 is also connected to a gate electrode 110 (hereinafter simply referred to as "gate 110 " for simplicity) around (e.g., around) the channel region of the first pull- ) "). 2, the gate 110 of the first pull-up transistor PU1 has a conductive characteristic with a first portion wrapped around the channel region of the first pull-up transistor PU1, While the second portion of the gate 110 may extend away from the channel region of the first pull-up transistor PU1. The gate 110 of the first pull-up transistor PU1 may comprise a material similar to the gate 104 of the first pull-down transistor PD1. The first pull-up transistor PU1 may include a dielectric material (see below, with respect to FIG. 16) disposed between the gate 110 and the channel region of the first pull-up transistor PU1 .

일부 실시형태에서, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)는 무접합형 트랜지스터일 수 있다. 이러한 예에서, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 드레인 영역(112), 소스 영역(108), 및 채널 영역은 실리콘, 게르마늄, 실리콘 게르마늄, 이들의 조합물 등과 같은 다결정질 반도체 재료를 포함할 수 있다. 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 드레인 영역(112), 소스 영역(108), 및 채널 영역의 다결정질 반도체 재료는 동일한 도전성(예를 들어, p 형)을 가질 수 있다.In some embodiments, the first pull-up transistor PU1 may be a non-junction transistor. In this example, the drain region 112, the source region 108, and the channel region of the first pull-up transistor PU1 comprise a polycrystalline semiconductor material such as silicon, germanium, silicon germanium, combinations thereof, and the like . The polycrystalline semiconductor material of the drain region 112, the source region 108, and the channel region of the first pull-up transistor PU1 may have the same conductivity (e.g., p-type).

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1) 및 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 드레인은 함께 연결된다. 이는 도 2 에 도시된 바와 같이 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 드레인 영역(112)과 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 드레인 영역(106)과의 사이에 배치되는 제1 도전성 트레이스(114)에 의해 달성될 수 있다. 제1 도전성 트레이스(114)는 제1 활성 레벨(L1)과 제2 활성 레벨(L2)과의 사이에 배치될수 있다. 제1 도전성 트레이스(114)는 드레인 영역(106 및 112)의 각각과 접촉(예를 들어, 물리적으로 및/또는 전기적으로 접촉)할 수 있어, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1) 및 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 드레인을 함께 전기적으로 연결시킨다. 제1 도전성 트레이스(114)는 구리, 텅스텐, 이들의 조합물 등과 같은 적절한 도전성 재료를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제1 도전성 트레이스(114)는 코발트, 티타늄, 니켈, 팔라듐, 백금, 에르븀, 이들의 조합물 등의 규화물과 같은 규화물을 포함할 수 있다.As shown in Fig. 1, the drains of the first pull-up transistor PU1 and the first pull-down transistor PD1 are connected together. This results in a first conductive trace (not shown) disposed between the drain region 112 of the first pull-up transistor PU1 and the drain region 106 of the first pull-down transistor PD1, 114). The first conductive trace 114 may be disposed between the first active level L1 and the second active level L2. The first conductive traces 114 may be in contact (e.g., physically and / or electrically contacted) with each of the drain regions 106 and 112 so that the first pull-up transistor PU1 and the first pull- - The drain of the down transistor PD1 is electrically connected together. The first conductive traces 114 may comprise any suitable conductive material, such as copper, tungsten, combinations thereof, and the like. Alternatively or additionally, the first conductive traces 114 may comprise silicides such as silicides such as cobalt, titanium, nickel, palladium, platinum, erbium, combinations thereof, and the like.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1) 및 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 게이트는 함께 연결된다. 이는, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 게이트(110)(예를 들어, 게이트(110)의 제2 부분) 및 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 게이트(104)(예를 들어, 게이트(104)의 제2 부분)와 접촉(예를 들어, 물리적으로 및/또는 전기적으로 접촉)하여, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1) 및 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 게이트를 함께 전기적으로 연결시킬 수 있는 제1 비아(202)(도 2에서 점선(202)으로 도시됨)에 의해 달성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 제1 비아(202)는 규화물을 포함할 수 있다(예를 들어, 제1 도전성 트레이스(114)와 유사한 재료를 포함). 다른 실시형태에서, 제1 비아(202)는 금속-함유 재료를 포함할 수 있다(예를 들어, 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 게이트(104)와 유사한 재료를 포함).As shown in Fig. 1, the gates of the first pull-up transistor PU1 and the first pull-down transistor PD1 are connected together. This results in the gate 110 of the first pull-up transistor PU1 (e.g., the second portion of the gate 110) and the gate 104 of the first pull-down transistor PD1 (e.g., (For example, physically and / or electrically contacting) the first pull-up transistor PU1 and the gate of the first pull-down transistor PD1 together Can be accomplished by a first via 202 (shown by dashed line 202 in FIG. 2) that can be electrically connected. In some embodiments, the first via 202 may comprise a silicide (e.g., including a material similar to the first conductive trace 114). In other embodiments, the first via 202 may comprise a metal-containing material (e.g., including a material similar to the gate 104 of the first pull-down transistor PD1).

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1) 및 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 소스는 각각 제1 전력 전압(Vdd) 및 제2 전력 전압(Vss)에 연결될 수 있다. 결과적으로, 도 2에 도시된 제1 풀-업 트랜지스터(PU1) 및 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 소스 영역(108 및 102)은 각각 제1 전력 전압(Vdd) 및 제2 전력 전압(Vss)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이는 금속 라인 및/또는 비아(도 2에 도시되어 있지 않음; 도 33, 도 39, 및 도 40과 관련하여 아래 설명 참조)의 사용에 의해 달성될 수 있다.As shown in Fig. 1, the sources of the first pull-up transistor PU1 and the first pull-down transistor PD1 may be connected to a first power voltage Vdd and a second power voltage Vss, respectively . As a result, the source regions 108 and 102 of the first pull-up transistor PU1 and the first pull-down transistor PD1 shown in FIG. 2 are respectively connected to the first power voltage Vdd and the second power voltage Vdd 0.0 > Vss. ≪ / RTI > This can be accomplished by the use of metal lines and / or vias (not shown in FIG. 2; see the discussion below with respect to FIGS. 33, 39, and 40).

SRAM 셀(100)은, 소스 영역(116), 드레인 영역(120), 및 소스 영역(116)과 드레인 영역(120)과의 사이에 배치되는 채널 영역(도 2에 표시되지 않음; 도 9의 특징부(806b) 참조)을 포함하는 풀-다운 트랜지스터(PD2)(제2 풀-다운 트랜지스터(PD2) 참조)를 포함한다. 요소(116 및 120)는 각각 소스 영역 및 드레인 영역을 칭하지만, 요소(116 및 120)의 각각은 소스/드레인 영역을 칭할 수도 있다는 것을 유의하라. 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)는 제1 활성 레벨(L1)에 형성될 수 있다. 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)는 수직 트랜지스터일 수 있고, 따라서 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 소스 영역(116), 드레인 영역(120), 및 채널 영역은 각각 수직 소스, 수직 드레인, 및 수직 채널일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 채널 영역은 소스 영역(116) 위에 형성될 수 있는 한편, 드레인 영역(120)은 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 채널 영역 위에 형성될 수 있다.The SRAM cell 100 includes a source region 116, a drain region 120, and a channel region (not shown in FIG. 2) disposed between the source region 116 and the drain region 120 Down transistor PD2 (see second pull-down transistor PD2) that includes a first pull-down transistor PD2 (see feature section 806b). Note that elements 116 and 120 refer to source and drain regions, respectively, although each of elements 116 and 120 may also refer to source / drain regions. A second pull-down transistor PD2 may be formed at the first active level L1. The second pull-down transistor PD2 may be a vertical transistor and therefore the source region 116, the drain region 120, and the channel region of the second pull-down transistor PD2 may be a vertical source, And a vertical channel. 2, the channel region of the second pull-down transistor PD2 may be formed over the source region 116 while the drain region 120 is formed over the channel of the second pull-down transistor PD2, Region. ≪ / RTI >

제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)는 또한 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 채널 영역 주위에(예를 들어, 주위에 감싸이는) 게이트 전극(118)(이하, 간결성을 위해 "게이트(118)"라 칭함)을 포함할 수 있다. 일례로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 게이트(118)는 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 채널 영역 주위에 감싸이는 제1 부분을 갖는 도전성 특징부로서 형성될 수 있는 한편, 게이트(118)의 제2 부분은 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 채널 영역으로부터 멀어지게 연장된다. 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 게이트(118)는 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 게이트(104)와 유사한 재료를 포함할 수 있다. 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)는 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 게이트(118)와 채널 영역과의 사이에 배치되는 유전체 재료(도 11과 관련하여 아래 설명 참조)를 포함할 수 있다.The second pull-down transistor PD2 also includes a gate electrode 118 (hereinafter simply referred to as "gate 118 " for simplicity) that surrounds (e.g., surrounds) the channel region of the second pull- ) "). As an example, the gate 118 of the second pull-down transistor PD2 has a first portion that is wrapped around the channel region of the second pull-down transistor PD2, While the second portion of the gate 118 extends away from the channel region of the second pull-down transistor PD2. The gate 118 of the second pull-down transistor PD2 may comprise a material similar to the gate 104 of the first pull-down transistor PD1. The second pull-down transistor PD2 may include a dielectric material (see below in conjunction with FIG. 11) disposed between the gate region 118 of the second pull-down transistor PD2 and the channel region .

일 실시형태에서, 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)는 (예를 들어, 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)와 관련하여 위에서 설명된 바와 같은 접합형 트랜지스터와 유사한) 접합형 트랜지스터일 수 있다. 다른 실시형태에서, 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)는 (예를 들어, 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)와 관련하여 위에서 설명한 무접합형 트랜지스터와 유사한) 무접합형 트랜지스터일 수 있다. 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)는 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)와 동일한 도전성(예를 들어, n 형)을 가질 수 있다. 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 소스 영역(116), 드레인 영역(120), 및 채널 영역은 각각 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 소스 영역(102), 드레인 영역(106), 및 채널 영역과 유사한 재료, 도펀트, 및/또는 도펀트 농도를 포함할 수 있다.In one embodiment, the second pull-down transistor PD2 may be a junction transistor (e.g., similar to a junction transistor as described above in connection with the first pull-down transistor PD1). In another embodiment, the second pull-down transistor PD2 may be a non-junction transistor (similar to the non-junction transistor described above with respect to the first pull-down transistor PD1, for example). The second pull-down transistor PD2 may have the same conductivity (e.g., n-type) as the first pull-down transistor PD1. The source region 116, the drain region 120 and the channel region of the second pull-down transistor PD2 are connected to the source region 102, the drain region 106 and the drain region of the first pull- Dopant, and / or dopant concentration that is similar to the channel region.

SRAM 셀(100)은 풀-업 트랜지스터(PU2)(제2 풀-업 트랜지스터(PU2)라 칭함)를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)는 제2 활성 레벨(L2)에 형성된다. 결과적으로, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)는 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2) 위에 형성될 수 있다. 일례로서, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)는 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)에 걸쳐 적층될 수 있다. 일부 실시형태에서, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)는 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)와 자가-정렬될 수 있다(예를 들어, 도 19 내지 도 30과 관련하여 아래 설명 참조). 그러나, 다른 실시형태에서, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)는 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)와 자가-정렬되지 않을 수 있다(예를 들어, 도 8 내지 도 18과 관련한 아래 설명 참조).The SRAM cell 100 may include a pull-up transistor PU2 (referred to as a second pull-up transistor PU2). As shown in Fig. 2, the second pull-up transistor PU2 is formed at the second active level L2. As a result, the second pull-up transistor PU2 may be formed on the second pull-down transistor PD2. As an example, the second pull-up transistor PU2 may be stacked over the second pull-down transistor PD2. In some embodiments, the second pull-up transistor PU2 may be self-aligned with the second pull-down transistor PD2 (see, e.g., the discussion below with respect to Figures 19-30). However, in other embodiments, the second pull-up transistor PU2 may not be self-aligned with the second pull-down transistor PD2 (see, for example, the discussion below with respect to Figures 8-18) .

제2 풀-업 트랜지스터(PU2)는 소스 영역(122), 드레인 영역(126), 및 소스 영역(122)과 드레인 영역(126)과의 사이에 배치되는 채널 영역(도 2에 표시되어 있지 않음; 도 16과 관련한 이하의 설명 참조)을 포함한다. 요소(122 및 126)는 각각 소스 영역 및 드레인 영역을 지칭하지만, 요소(122 및 126)의 각각은 소스/드레인 영역을 지칭할 수도 있다는 것에 유의한다. 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)는 수직 트랜지스터일 수 있고, 따라서 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 소스 영역(122), 드레인 영역(126), 및 채널 영역은 각각 수직 소스, 수직 드레인, 및 수직 채널일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 채널 영역은 드레인 영역(126) 위에 형성될 수 있는 한편, 소스 영역(122)은 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 채널 영역 위에 형성될 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 드레인 영역(126)은 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 드레인 영역(120) 위에 형성될 수 있다.The second pull-up transistor PU2 includes a source region 122, a drain region 126, and a channel region (not shown in FIG. 2) disposed between the source region 122 and the drain region 126 ; See the discussion below with respect to FIG. 16). Note that elements 122 and 126 refer to a source region and a drain region, respectively, although each of elements 122 and 126 may refer to a source / drain region. The second pull-up transistor PU2 may be a vertical transistor so that the source region 122, the drain region 126, and the channel region of the second pull-up transistor PU2 are connected to a vertical source, And a vertical channel. 2, the channel region of the second pull-up transistor PU2 may be formed on the drain region 126 while the source region 122 may be formed on the channel of the second pull-up transistor PU2, Region. ≪ / RTI > Also, as shown in FIG. 2, the drain region 126 of the second pull-up transistor PU2 may be formed above the drain region 120 of the second pull-down transistor PD2.

제2 풀-업 트랜지스터(PU2)는 또한 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 채널 영역 주위에(예를 들어, 주위에 감싸이는) 게이트 전극(124)(이하, 간결성을 위해 "게이트(124)"라 칭함)을 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 일례로서, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 게이트(124)는 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 채널 영역 주위에 감싸이는 제1 부분을 갖는 도전성 특징부로서 형성될 수 있는 한편, 게이트(124)의 제2 부분은 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 채널 영역으로부터 멀어지게 연장될 수 있다. 제 2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 게이트(124)는 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 게이트(104)와 유사한 재료를 포함할 수 있다. 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)는 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 게이트(124)와 채널 영역과의 사이에 배치되는 유전체 재료(도 16과 관련한 이하의 설명 참조)를 포함할 수 있다.The second pull-up transistor PU2 is also connected to a gate electrode 124 (hereinafter simply referred to as "gate 124 ") for the sake of simplicity ) "). As shown in Figure 2, the gate 124 of the second pull-up transistor PU2 is connected to a conductive feature having a first portion wrapped around the channel region of the second pull-up transistor PU2, While the second portion of the gate 124 may extend away from the channel region of the second pull-up transistor PU2. The gate 124 of the second pull-up transistor PU2 may comprise a material similar to the gate 104 of the first pull-down transistor PD1. The second pull-up transistor PU2 may comprise a dielectric material (see below, with respect to FIG. 16) disposed between the gate region 124 of the second pull-up transistor PU2 and the channel region .

일부 실시형태에서, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)는 (예를 들어, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)와 관련하여 위에서 설명된 무접합형 트랜지스터와 유사한) 무접합형 트랜지스터일 수 있다. 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)는 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)와 동일한 도전성(예를 들어, p 형)을 가질 수 있다. 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 소스 영역(122), 드레인 영역(126), 및 채널 영역은 각각 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 소스 영역(108), 드레인 영역(106), 및 채널 영역과 유사한 재료, 도펀트, 및/또는 도펀트 농도를 포함할 수 있다.In some embodiments, the second pull-up transistor PU2 may be a non-junction transistor (similar to the non-junction transistor described above with respect to the first pull-up transistor PU1, for example). The second pull-up transistor PU2 may have the same conductivity (e.g., p-type) as the first pull-up transistor PU1. The source region 122, the drain region 126 and the channel region of the second pull-up transistor PU2 are connected to the source region 108, the drain region 106 and the drain region of the first pull- Dopant, and / or dopant concentration that is similar to the channel region.

도 1에 도시된 바와 같이, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2) 및 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 드레인은 함께 연결된다. 이는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 드레인 영역(126)과 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 드레인 영역(120)과의 사이에 배치되는 제2 도전성 트레이스(128)에 의해 달성될 수 있다. 제2 도전성 트레이스(128)는 제1 활성 레벨(L1)과 제2 활성 레벨(L2)과의 사이에 배치될 수 있다. 제2 도전성 트레이스(128)는 드레인 영역(120 및 126)의 각각과 접촉(예를 들어, 물리적으로 및/또는 전기적으로 접촉)할 수 있어, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2) 및 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 드레인을 함께 전기적으로 연결시킨다. 제2 도전성 트레이스(128)는 제1 도전성 트레이스(114)와 유사한 재료를 포함할 수 있다.As shown in Fig. 1, the drains of the second pull-up transistor PU2 and the second pull-down transistor PD2 are connected together. This is because the second conductivity-type impurity is disposed between the drain region 126 of the second pull-up transistor PU2 and the drain region 120 of the second pull-down transistor PD2, Trace 128. < / RTI > The second conductive trace 128 may be disposed between the first active level L1 and the second active level L2. The second conductive traces 128 may be in contact (e.g., physically and / or electrically contacted) with each of the drain regions 120 and 126 so that the second pull-up transistor PU2 and the second pull- - The drain of the down transistor PD2 is electrically connected together. The second conductive traces 128 may comprise a material similar to the first conductive traces 114.

도 1에 도시된 바와 같이, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2) 및 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 게이트는 함께 연결된다. 이는, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 게이트(124)(예를 들어, 게이트(124)의 제2 부분) 및 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 게이트(118)(예를 들어, 게이트(118)의 제2 부분)와 접촉(예를 들어, 물리적으로 및/또는 전기적으로 접촉)하여, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2) 및 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 게이트를 전기적으로 함께 연결시킬 수 있는 제2 비아(204)(도2에 점선(204)으로 도시됨)에 의해 달성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 제2 비아(204)는 제1 비아(202)와 유사한 재료를 포함할 수 있다.As shown in Fig. 1, the gates of the second pull-up transistor PU2 and the second pull-down transistor PD2 are connected together. This results in the gate 124 (e.g., the second portion of the gate 124) of the second pull-up transistor PU2 and the gate 118 of the second pull-down transistor PD2 (e.g., Up transistor PU2 and the gate of the second pull-down transistor PD2 are electrically connected (e.g., physically and / or electrically contacted) with the first pull- (Shown by dashed line 204 in FIG. 2) that can be connected together by a second via 204. The second via 204 is shown in FIG. In some embodiments, the second via 204 may comprise a material similar to the first via 202.

도 1에 도시된 바와 같이, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2) 및 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 소스는 각각 제1 전력 전압(Vdd) 및 제2 전력 전압(Vss)에 연결될 수 있다. 결과적으로, 도 2에 도시된 제2 풀-업 트랜지스터(PU2) 및 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 소스 영역(122 및 126)은 각각 제1 전력 전압(Vdd) 및 제2 전력 전압(Vss)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이는 금속 라인 및/또는 비아(도 2에 도시되어 있지 않음; 도 33, 도 39, 및 도 40과 관련한 이하의 설명 참조)의 사용에 의해 달성될 수 있다.As shown in Fig. 1, the sources of the second pull-up transistor PU2 and the second pull-down transistor PD2 may be connected to a first power voltage Vdd and a second power voltage Vss, respectively . As a result, the source regions 122 and 126 of the second pull-up transistor PU2 and the second pull-down transistor PD2 shown in FIG. 2 are respectively connected to the first power voltage Vdd and the second power voltage Vdd 0.0 > Vss. ≪ / RTI > This can be accomplished by the use of metal lines and / or vias (not shown in FIG. 2; see the discussion below with respect to FIGS. 33, 39, and 40).

SRAM 셀(100)은 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1) 및 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)를 포함한다. 패스-게이트 트랜지스터(PG1 및 PG2)는 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1) 및 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)와 동일한 활성 레벨에 형성될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1) 및 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)는 각각 제1 활성 레벨(L1)의 제1 활성 영역 및 제2 활성 영역에 형성될 수 있는 한편, 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1) 및 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)는 각각 제1 활성 레벨(L1)의 제3 활성 영역 및 제4 활성 영역에 형성될 수 있다.The SRAM cell 100 includes a first pass-gate transistor PG1 and a second pass-gate transistor PG2. Pass-gate transistors PG1 and PG2 may be formed at the same active level as the first pull-down transistor PD1 and the second pull-down transistor PD2. As shown in FIG. 2, the first pull-down transistor PD1 and the second pull-down transistor PD2 may be formed in the first active region and the second active region, respectively, While the first pass-gate transistor PG1 and the second pass-gate transistor PG2 may be formed in the third active region and the fourth active region, respectively, of the first active level L1.

제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)는 소스 영역(130), 드레인 영역(134), 및 소스 영역(130)과 드레인 영역(134)과의 사이에 배치되는 채널 영역(도 2에 표시되지 않음; 도 9의 특징부(806b) 참조)을 포함한다. 요소(130 및 134)는 각각 소스 영역 및 드레인 영역을 지칭하지만, 요소(130 및 134)의 각각은 소스/드레인 영역을 지칭할 수도 있다는 것을 유의하라. 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)는 수직 트랜지스터일 수 있으며, 따라서 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 소스 영역(130), 드레인 영역(134), 및 채널 영역은 각각 수직 소스, 수직 드레인, 및 수직 채널일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 채널 영역은 소스 영역(130) 위에 형성될 수 있는 한편, 드레인 영역(134)은 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 채널 영역 위에 형성될 수 있다. 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 소스 영역(130), 드레인 영역(134), 및 채널 영역은 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)와 유사한 재료, 도펀트, 및/또는 도펀트 농도를 포함할 수 있다.The first pass-gate transistor PG1 includes a source region 130, a drain region 134, and a channel region (not shown in FIG. 2) disposed between the source region 130 and the drain region 134. (See characteristic portion 806b in Fig. 9). Note that elements 130 and 134 refer to a source region and a drain region, respectively, although each of elements 130 and 134 may refer to a source / drain region. The source region 130, the drain region 134, and the channel region of the first pass-gate transistor PG1 may be a vertical source, a vertical drain, and a drain region, respectively, And a vertical channel. 2, the channel region of the first pass-gate transistor PG1 may be formed on the source region 130 while the drain region 134 may be formed on the channel of the first pass-gate transistor PG1, Region. ≪ / RTI > The source region 130, the drain region 134 and the channel region of the first pass-gate transistor PG1 are made of a material similar to the first pull-down transistor PD1 of the second pull-down transistor PD2, , And / or a dopant concentration.

제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)는 또한 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 채널 영역 주위에(예를 들어, 주위에 감싸지는) 게이트 전극(132)(이하, 간결성을 위해 "게이트(132)"라 칭함)을 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 일례로서, 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 게이트(132)는 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 채널 영역 주위에 감싸이는 제1 부분을 갖는 도전성 특징부로서 형성될 수 있는 한편, 게이트(132)의 제2 부분은 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 채널 영역으로부터 멀어지게 연장될 수 있다. 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 게이트(132)는 제1 풀-다운 트랜지스터(PG1)의 게이트(104)와 유사한 재료를 포함할 수 있다. 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)는 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 게이트(132)와 채널 영역과의 사이에 배치되는 유전체 재료(도 11과 관련한 이하의 설명 참조)를 포함할 수 있다.The first pass-gate transistor PG1 also includes a gate electrode 132 (hereinafter simply referred to as "gate 132 ") for the sake of brevity ) "). As shown in FIG. 2, the gate 132 of the first pass-gate transistor PG1 is electrically connected to the conductive feature having a first portion wrapped around the channel region of the first pass- While the second portion of the gate 132 may extend away from the channel region of the first pass-gate transistor PG1. The gate 132 of the first pass-gate transistor PG1 may comprise a material similar to the gate 104 of the first pull-down transistor PG1. The first pass-gate transistor PG1 may include a dielectric material (see below, with respect to FIG. 11) disposed between the gate 132 and the channel region of the first pass-gate transistor PG1 .

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1) 및 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 게이트는 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 게이트에 연결된다. 이는 도 2에 도시된 바와 같이 제1 도전성 트레이스(114)를 사용하여 달성될 수 있다. 예시적으로, 제1 도전성 트레이스(114)는 제1 풀-업 트랜지스터(PU1) 및 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 드레인(112 및 106) 사이에 배치되는 제1 부분을 가질 수 있다. 제1 도전성 트레이스(114)는 부가적으로 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 드레인 영역(134)에 걸쳐 연장되는 제2 부분을 가질 수 있다. 제1 도전성 트레이스(114)의 제2 부분은 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 드레인 영역(134)에 접촉(예를 들어, 물리적으로 및/또는 전기적으로 접촉)하여, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1) 및 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 게이트를 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 게이트에 전기적으로 연결시킬 수 있다.As shown in FIG. 1, the gates of the first pull-up transistor PU1 and the first pull-down transistor PD1 are connected to the gate of the first pass-gate transistor PG1. This can be accomplished using the first conductive traces 114 as shown in FIG. Illustratively, the first conductive traces 114 may have a first portion disposed between the drains 112 and 106 of the first pull-up transistor PD1 and the first pull-down transistor PD1. The first conductive trace 114 may additionally have a second portion extending across the drain region 134 of the first pass-gate transistor PG1. The second portion of the first conductive trace 114 contacts (e.g., physically and / or electrically contacts) the drain region 134 of the first pass-gate transistor PG1 to form a first pull- The gate of the transistor PU1 and the first pull-down transistor PD1 can be electrically connected to the gate of the first pass-gate transistor PG1.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 게이트는 기입 라인(WL)에 연결되는 한편, 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 소스는 비트 라인(BL)에 연결된다. 예시적으로, 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 소스 영역(130)은 금속 라인 및/또는 비아(도 2에 도시되어 있지 않음; 도 33 및 도 34와 관련한 이하의 설명 참조)의 사용에 의해 비트 라인(BL)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 게이트(132)는 전기 도전성 층 및/또는 비아(도 2에 도시되어 있지 않음; 도 36과 관련한 이하의 설명 참조)의 사용에 의해 기입 라인(WL)에 전기적으로 연결될 수 있다.1, the gate of the first pass-gate transistor PG1 is connected to the write line WL while the source of the first pass-gate transistor PG1 is connected to the bit line BL . Exemplarily, the source region 130 of the first pass-gate transistor PG1 is connected to a metal line and / or via (not shown in FIG. 2; see the discussion below with respect to FIGS. 33 and 34) And may be electrically connected to the bit line BL. The gate 132 of the first pass-gate transistor PG1 may also be connected to the write line WL (not shown in FIG. 2; see the discussion below with reference to FIG. 36) As shown in FIG.

제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)는 소스 영역(136), 드레인 영역(140), 및 소스 영역(136)과 드레인 영역(140)과의 사이에 배치되는 채널 영역(도 2에 표시되어 있지 않음; 도 9의 특징부(806b) 참조)을 포함한다. 요소(136 및 140)는 각각 소스 영역 및 드레인 영역을 지칭하지만, 요소(136 및 140)의 각각은 소스/드레인 영역을 지칭할 수도 있다는 것을 유의하라. 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)는 수직 트랜지스터일 수 있으며, 따라서 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 소스 영역(136), 드레인 영역(140), 및 채널 영역은 각각 수직 소스, 수직 드레인, 및 수직 채널일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 채널 영역은 소스 영역(136) 위에 형성될 수 있는 한편, 드레인 영역(140)은 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 채널 영역 위에 형성될 수 있다. 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 소스 영역(136), 드레인 영역(140), 및 채널 영역은 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1) 또는 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)와 유사한 재료, 도펀트, 및/또는 도펀트 농도를 포함할 수 있다.The second pass-gate transistor PG2 includes a source region 136, a drain region 140, and a channel region (not shown in FIG. 2) disposed between the source region 136 and the drain region 140 (See feature 806b of FIG. 9). Note that elements 136 and 140 refer to a source region and a drain region, respectively, although each of elements 136 and 140 may refer to a source / drain region. The source region 136, the drain region 140, and the channel region of the second pass-gate transistor PG2 are connected to a vertical source, a vertical drain, and a drain region, respectively, And a vertical channel. 2, the channel region of the second pass-gate transistor PG2 may be formed on the source region 136 while the drain region 140 may be formed on the channel of the second pass-gate transistor PG2, Region. ≪ / RTI > The source region 136, the drain region 140 and the channel region of the second pass-gate transistor PG2 are made of a material similar to the first pull-down transistor PD1 or the second pull-down transistor PD2, , And / or a dopant concentration.

제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)는 또한 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 채널 영역 주위에(예를 들어, 주위에 감싸이는) 게이트 전극(138)(이하, 간결성을 위해 "게이트(138)"라 칭함)을 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 일례로서, 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 게이트(138)는 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 채널 영역 주위에 감싸이는 제1 부분을 갖는 도전성 특징부로서 형성될 수 있는 한편, 게이트(138)의 제2 부분은 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 채널 영역으로부터 멀어지게 연장될 수 있다. 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 게이트(138)는 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 게이트(104)와 유사한 재료를 포함할 수 있다. 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)는 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 게이트(138)와 채널과의 사이에 배치되는 유전체 재료(도 11과 관련한 이하의 설명 참조)를 포함할 수 있다.The second pass-gate transistor PG2 also includes a gate electrode 138 (hereinafter simply referred to as "gate 138 " for simplicity) around (e.g., around) the channel region of the second pass- ) "). As shown in FIG. 2, the gate 138 of the second pass-gate transistor PG2 is connected to the conductive feature having a first portion wrapped around the channel region of the second pass- While the second portion of the gate 138 may extend away from the channel region of the second pass-gate transistor PG2. The gate 138 of the second pass-gate transistor PG2 may comprise a material similar to the gate 104 of the first pull-down transistor PD1. The second pass-gate transistor PG2 may comprise a dielectric material (see below with respect to FIG. 11) disposed between the gate 138 of the second pass-gate transistor PG2 and the channel.

도 1에 도시된 바와 같이, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2) 및 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 게이트는 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 게이트에 연결된다. 이는 도 2에 도시된 바와 같이 제2 도전성 트레이스(128)를 사용하여 달성될 수 있다. 예시적으로, 제2 도전성 트레이스(128)는 제2 풀-업 트랜지스터(PU2) 및 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 드레인(126 및 120) 사이에 배치되는 제1 부분을 가질 수 있다. 제2 도전성 트레이스(128)는 부가적으로 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 드레인 영역(140)에 걸쳐 연장되는 제2 부분을 가질 수 있다. 제2 도전성 트레이스(128)의 제2 부분은 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 드레인 영역(140)에 접촉(예를 들어, 물리적으로 및/또는 전기적으로 접촉)하여, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2) 및 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 게이트를 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 게이트에 전기적으로 연결시킬 수 있다.As shown in Fig. 1, the gates of the second pull-up transistor PU2 and the second pull-down transistor PD2 are connected to the gate of the second pass-gate transistor PG2. This may be accomplished using a second conductive trace 128 as shown in FIG. Illustratively, the second conductive trace 128 may have a first portion disposed between the drains 126 and 120 of the second pull-up transistor PU2 and the second pull-down transistor PD2. The second conductive trace 128 may additionally have a second portion extending across the drain region 140 of the second pass-gate transistor PG2. The second portion of the second conductive trace 128 contacts (e.g., physically and / or electrically contacts) the drain region 140 of the second pass-gate transistor PG2 to form a second pull- The gate of the transistor PU2 and the gate of the second pull-down transistor PD2 can be electrically connected to the gate of the second pass-gate transistor PG2.

도 1에 도시된 바와 같이, 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 게이트는 기입 라인(WL)에 연결되는 한편, 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 소스는 보충 비트 라인(BLB)에 연결된다. 예시적으로, 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 소스 영역(136)은 금속 라인 및/또는 비아(도 2에 도시되지 않음; 도 33 및 도 34와 관련한 이하의 설명 참조)의 사용에 의해 보충 비트 라인(BL)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 게이트(138)는 전기 도전성 층 및/또는 비아(도 2에 도시되지 않음)의 사용에 의해 기입 라인(WL)에 전기적으로 연결될 수 있다.1, the gate of the second pass-gate transistor PG2 is connected to the write line WL while the source of the second pass-gate transistor PG2 is connected to the complementary bit line BLB do. By way of example, the source region 136 of the second pass-gate transistor PG2 can be formed by the use of metal lines and / or vias (not shown in FIG. 2; see the discussion below with reference to FIGS. 33 and 34) And may be electrically connected to the supplemental bit line BL. In addition, the gate 138 of the second pass-gate transistor PG2 may be electrically connected to the write line WL by use of an electrically conductive layer and / or via (not shown in FIG. 2).

도 1에 도시된 바와 같이, 데이터 래치는 트랜지스터(PU1 및 PD1)의 게이트를 트랜지스터(PU2 및 PD2)의 드레인에 연결함으로써 형성된다. 이는 도 2에 도시된 바와 같이 제3 비아(206) 및 제2 도전성 트레이스(128)를 사용하여 달성될 수 있다. 예를 들어, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 게이트(110)의 제2 부분은 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 드레인 영역(140)에 접촉하는 제2 도전성 트레이스(128)의 제2 부분에 걸쳐 더 연장될 수 있다. 제3 비아(206)는, 게이트(110)의 제2 부분과 제2 도전성 트레이스(128)의 제2 부분과의 사이에 위치될 수 있고 게이트(110) 및 제2 도전성 트레이스(128)를 서로 연결시킬 수 있으며, 이에 의해 트랜지스터(PU1 및 PD1)의 게이트를 트랜지스터(PU2 및 PD2)의 드레인에 연결시킨다. 제3 비아(206)는 제2 활성 레벨(L2)에 형성될 수 있으며 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 게이트(104)와 유사한 재료를 포함할 수 있다. 결과적으로, 풀-업 트랜지스터(PU1, PU2)의 게이트와 풀-다운 트랜지스터(PD1, PD2)의 게이트와의 사이에 접촉을 형성하기 위해 추가적인 비아 레벨이 사용될 수 있다. 일부 실시형태에서, 제3 비아(206)는 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)와 자가-정렬될 수 있다(예를 들어, 도 19 내지 도 30과 관련한 이하의 설명 참조). 그러나, 다른 실시형태에서, 제3 비아(206)는 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)와 자가-정렬되지 않을 수 있다(예를 들어, 도 8 내지 도 18과 관련한 이하의 설명 참조).As shown in Fig. 1, the data latch is formed by connecting the gates of the transistors PU1 and PD1 to the drains of the transistors PU2 and PD2. This can be accomplished using a third via 206 and a second conductive trace 128 as shown in FIG. For example, the second portion of the gate 110 of the first pull-up transistor PU1 is connected to the drain region 140 of the second pass-gate transistor PG2, Can be further extended over two portions. The third via 206 may be positioned between the second portion of the gate 110 and the second portion of the second conductive trace 128 and the gate 110 and the second conductive traces 128 Thereby connecting the gates of the transistors PU1 and PD1 to the drains of the transistors PU2 and PD2. The third via 206 may be formed at a second active level L2 and may comprise a material similar to the gate 104 of the first pull-down transistor PD1. As a result, additional via levels may be used to form a contact between the gates of the pull-up transistors PU1 and PU2 and the gates of the pull-down transistors PD1 and PD2. In some embodiments, the third via 206 can be self-aligned with the second pass-gate transistor PG2 (see, e.g., the discussion below with respect to Figures 19-30). However, in other embodiments, the third via 206 may not be self-aligned with the second pass-gate transistor PG2 (see, for example, the following discussion with respect to Figures 8-18).

마찬가지로, 데이터 래치는 트랜지스터(PU2 및 PD2)의 게이트를 트랜지스터(PU1 및 PD1)의 드레인에 연결시킴으로써 형성된다. 이는 도 2에 도시된 바와 같이 제4 비아(208) 및 제1 도전성 트레이스(114)를 사용하여 달성될 수 있다. 예를 들어, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 게이트(124)의 제2 부분은 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 드레인 영역(134)에 접촉하는 제1 도전성 트레이스(114)의 제2 부분에 걸쳐 더 연장될 수 있다. 제4 비아(208)는 게이트(124)의 제2 부분과 제1 도전성 트레이스(114)의 제2 부분과의 사이에 위치될 수 있고 게이트(124) 및 제1 도전성 트레이스(114)를 서로 연결시킬 수 있으며, 이에 의해 트랜지스터(PU2 및 PD2)의 게이트를 트랜지스터(PU1 및 PD1)의 드레인에 연결시킨다. 제4 비아(208)는 제2 활성 레벨(L2)에 형성될 수 있으며 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 게이트(104)와 유사한 재료를 포함할 수 있다. 결과적으로, 풀-업 트랜지스터(PU1, PU2)의 게이트와 풀-다운 트랜지스터(PD1, PD2)의 게이트와의 사이에 접촉을 형성하기 위해 추가적인 비아 레벨이 사용될 수 있다. 일부 실시형태에서, 제4 비아(208)는 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)와 자가-정렬될 수 있다(예를 들어, 도 19 내지 도 30과 관련한 이하의 설명 참조). 그러나, 다른 실시형태에서, 제4 비아(208)는 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)와 자가-정렬될 수 있다(예를 들어, 도 8 내지 도 18과 관련한 이하의 설명 참조).Similarly, the data latch is formed by connecting the gates of the transistors PU2 and PD2 to the drains of the transistors PU1 and PD1. This can be accomplished using a fourth via 208 and a first conductive trace 114 as shown in FIG. For example, the second portion of the gate 124 of the second pull-up transistor PU2 is connected to the drain region 134 of the first pass-gate transistor PG1, Can be further extended over two portions. A fourth via 208 may be positioned between a second portion of the gate 124 and a second portion of the first conductive trace 114 and may connect the gate 124 and the first conductive trace 114 to each other Thereby connecting the gates of the transistors PU2 and PD2 to the drains of the transistors PU1 and PD1. The fourth via 208 may be formed at a second active level L2 and may include a material similar to the gate 104 of the first pull-down transistor PD1. As a result, additional via levels may be used to form a contact between the gates of the pull-up transistors PU1 and PU2 and the gates of the pull-down transistors PD1 and PD2. In some embodiments, fourth vias 208 may be self-aligned with first pass-gate transistor PG1 (see, for example, the following discussion with respect to Figures 19-30). However, in other embodiments, the fourth vias 208 may be self-aligned with the first pass-gate transistor PG1 (see, for example, the following discussion with respect to Figures 8-18).

도 3은 하나 이상의 실시형태에 따른 도 2에 도시된 SRAM 셀(100)의 제1 활성 레벨(L1), 제1 도전성 트레이스(114) 및 제2 도전성 트레이스(128)의 오버레이된 탑-다운 도면을 도시한다. 도 4는 하나 이상의 실시형태에 따른 도 2에 도시된 SRAM 셀(100)의 제2 활성 레벨(L2)의 오버레이된 탑-다운 도면을 도시한다. 도 3 도시된 바와 같이, 단일 SRAM 셀(100)은 약 2F의 제1 폭 및 약 2F의 제2 폭을 가지며, 여기서 F는 SRAM 셀(100)의 최소 인쇄가능 피치이다. 결과적으로, SRAM 셀(100)의 풋프린트는 약 4F2이다. 수직 트랜지스터를 갖는 현재의 단일 SRAM 셀 설계는 약 10F2의 풋프린트를 갖는다. 결과적으로, 도 2 내지 도 4에 도시된 레이아웃을 갖는 SRAM 셀(100)은 현재의 SRAM 셀 설계에 비해 감소된 풋프린트를 갖는다(예를 들어, 약 60%까지 감소됨). 결과적으로, 복수의 이러한 SRAM 셀(100)의 집적 밀도는 증가될 수 있다.Figure 3 is a top view of an overlaid top-down view of a first active level (L1), a first conductive trace (114), and a second conductive trace (128) of the SRAM cell 100 shown in Figure 2 according to one or more embodiments. Lt; / RTI > FIG. 4 illustrates an overlaid top-down view of a second active level L2 of the SRAM cell 100 shown in FIG. 2 in accordance with one or more embodiments. As shown in FIG. 3, a single SRAM cell 100 has a first width of about 2F and a second width of about 2F, where F is the minimum printable pitch of the SRAM cell 100. Consequently, the footprint of the SRAM cell 100 is about 4F 2. Current single SRAM cell design with a vertical transistor has a footprint of approximately 10F 2. As a result, the SRAM cell 100 with the layout shown in FIGS. 2-4 has a reduced footprint (e. G., Reduced by about 60%) compared to the current SRAM cell design. As a result, the integration density of a plurality of such SRAM cells 100 can be increased.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 비아(202)의 치수(DMV1)(예를 들어, 폭)는 실질적으로 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 게이트(104)의 치수(DMG1)(예를 들어, 폭)와 동일할 수 있다. 또한, 제2 비아(204)의 치수(DMV2)(예를 들어, 폭)는 실질적으로 게이트(118)의 치수(DMG2)(예를 들어, 폭)와 동일할 수 있다. 도 3 및 도 4는 또한 탑-다운 도면으로 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1), 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2), 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1), 및 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 상대적인 위치를 도시한다. 이 트랜지스터들의 상대적인 위치는 또한 도 2에서 관찰될 수 있다. 예를 들어, 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)는 제1 거리(예를 들어, 실질적으로 F와 동일한 거리)만큼 제1 방향을 따라(예를 들어, Y-방향을 따라) 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)로부터 측방향으로 분리될 수 있는 한편, 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)는 실질적으로 제1 거리만큼 제1 방향에 실질적으로 수직인 제2 방향을 따라(예를 들어, X-방향을 따라) 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)로부터 측방향으로 분리될 수 있다. 또한, 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)는 실질적으로 제1 거리만큼 제2 방향을 따라(예를 들어, X-방향을 따라) 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)로부터 측방향으로 분리될 수 있다. 또한, 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)는 실질적으로 제1 거리만큼 제1 방향을 따라(예를 들어, Y-방향을 따라) 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)로부터 측방향으로 분리될 수 있다는 것에 준한다.3, the dimension DMV1 (e.g., width) of the first via 202 is substantially equal to the dimension DMG1 of the gate 104 of the first pull-down transistor PD1 (e.g., For example, width). In addition, the dimension DMV2 (e.g., width) of the second via 204 may be substantially the same as the dimension DMG2 (e.g., width) of the gate 118. [ 3 and 4 also illustrate in a top-down view a first pull-down transistor PD1, a second pull-down transistor PD2, a first pass-gate transistor PG1, and a second pass- 0.0 > PG2. ≪ / RTI > The relative positions of these transistors can also be observed in Fig. For example, the first pass-gate transistor PG1 is coupled to the first pull-gate transistor PG1 along a first direction (e.g. along the Y-direction) by a first distance (e.g., a distance substantially equal to F) Gate transistor PG2 may be separated laterally from the down transistor PD1 while a second pass-gate transistor PG2 is formed along a second direction that is substantially perpendicular to the first direction (e.g., X -Direction) from the first pull-down transistor PD1. In addition, the second pull-down transistor PD2 can be separated laterally from the first pass-gate transistor PG1 along the second direction (e.g., along the X-direction) by a substantially first distance have. In addition, the second pull-down transistor PD2 may be laterally separated from the second pass-gate transistor PG2 along the first direction (e.g., along the Y-direction) by a substantially first distance I will follow.

도 2 내지 도 4에 도시된 예에서, 수직 트랜지스터(PU1, PU2, PD1, PD2, PG1, 및 PG2)는 원형 단면을 갖는다. 결과적으로, 도 2 내지 도 4에 도시된 예에서, 수직 트랜지스터(PU1, PU2, PD1, PD2, PG1, 및 PG2)는 와이어(예를 들어, 나노와이어)로서 형성될 수 있다. 그러나, 다른 실시형태에서, 수직 트랜지스터(PU1, PU2, PD1, PD2, PG1, 및 PG2)는 다른 형상을 가질 수 있다. 도 5는, 하나 이상의 실시형태에 따라, 수직 트랜지스터(PU1, PU2, PD1, PD2, PG1, 및 PG2)가 가질 수 있는 형상의 예를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 풀-업 트랜지스터(PU1 및 PU2), 풀-다운 트랜지스터(PD1 및 PD2), 및 패스-게이트 트랜지스터(PG1 및 PG2) 중 임의의 것은 타원(502), 바(504), 라운딩된(rounded) 정사각형(506), 정사각형(508), 직사각형(510), 삼각형(512), 또는 육각형(514)으로서 형성될 수 있다. 다른 형상이 또한 가능할 수 있다. 일례로서, SRAM 셀(100)의 모든 트랜지스터는 바(504)로서 형성될 수 있다. 이러한 실시형태에서, SRAM 셀(100)의 제1 활성 레벨(L1), 제1 도전성 트레이스(114) 및 제2 도전성 트레이스(128)의 오버레이된 탑-다운 도면은 도 6에 도시된 바와 같을 수 있다. 마찬가지로, 이러한 실시형태에서, SRAM 셀(100)의 제2 활성 레벨(L2)의 오버레이된 탑-다운 도면은 도 7에 도시된 바와 같을 수 있다.In the example shown in Figs. 2 to 4, the vertical transistors PU1, PU2, PD1, PD2, PG1, and PG2 have a circular cross-section. As a result, in the example shown in Figs. 2 to 4, the vertical transistors PU1, PU2, PD1, PD2, PG1 and PG2 may be formed as wires (e.g., nanowires). However, in other embodiments, the vertical transistors PU1, PU2, PD1, PD2, PG1, and PG2 may have different shapes. 5 illustrates an example of a shape that vertical transistors PU1, PU2, PD1, PD2, PG1, and PG2 may have, according to one or more embodiments. 5, any of the pull-up transistors PU1 and PU2, the pull-down transistors PD1 and PD2, and the pass-gate transistors PG1 and PG2 may include an ellipse 502, a bar 504 A square 508, a rectangle 510, a triangle 512, or a hexagon 514, as shown in FIG. Other shapes may also be possible. As an example, all of the transistors of the SRAM cell 100 may be formed as bars 504. In this embodiment, the overlaid top-down view of the first active level (L1), first conductive trace 114 and second conductive trace 128 of SRAM cell 100 can be as shown in FIG. 6 have. Likewise, in this embodiment, the overlaid top-down view of the second activation level L2 of the SRAM cell 100 may be as shown in FIG.

도 8 내지 도 18은, 하나 이상의 실시예에 따라 SRAM 셀(100)을 제조하는 방법의 단계들 중 일부를 예시하는 프로세스 흐름을 도시한다. 도 8 내지 도 18에 도시한 프로세스 흐름은, 제1 도전 트레이스(114)와 제2 도전 트레이스(128)가 실리사이드를 포함하는 일례를 도시하지만, 제1 도전 트레이스(114)와 제2 도전 트레이스(128)가 다른 도전 재료들을 포함하는 다른 예들도 가능하다. 도 8은, 실리콘(Si); 실리콘-온-인슐레이터(SOI); 게르마늄(Ge); 실리콘 탄화물, 갈륨 비소, 갈륨 인, 인듐 인, 인듐 비소, 및/또는 인듐 안티몬화물을 포함하는 화합물 반도체; SiGe, GaAsP, AlInAs, AlGaAs, GaInAs, GaInP, 및/또는 GaInAsP를 포함하는 합금 반도체; 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고 반도체 웨이퍼일 수 있는 반도체 기판(82)을 도시한다. 반도체 기판(802)은, 벌크 반도체 기판, 반도체-온-인슐레이터(SOI) 기판, 다층 또는 구배 반도체 기판 등일 수 있다. 도 8은 또한 반도체 기판(802) 위에 형성된 제1 도핑 영역(804)을 도시한다. 제1 도핑 영역(804)은, 소스층(804a), 채널층(804b), 및 드레인층(804c)을 포함하는 다층 반도체 기판일 수 있다. 구체적인 실시예에서, 제1 도핑 영역(804)의 소스층(804a), 채널층(804b), 및 드레인층(804c) 중 적어도 일부는, 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1), 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2), 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1), 및 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 소스 영역들, 채널 영역들, 및 드레인 영역들을 형성하는 데 이용된다. 제1 도핑 영역(804)의 소스층(804a), 채널층(804b), 및 드레인층(804c)은, 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 소스 영역(102), 채널 영역, 및 드레인 영역(106)과 유사한 재료, 도펀트, 및/또는 도펀트 농도를 각각 포함할 수 있다.8-18 illustrate a process flow illustrating some of the steps of a method of manufacturing an SRAM cell 100 in accordance with one or more embodiments. 8-18 illustrate an example where the first conductive traces 114 and the second conductive traces 128 include silicide, but the first conductive traces 114 and the second conductive traces 128 128 are different conductive materials. Fig. Silicon-on-insulator (SOI); Germanium (Ge); A compound semiconductor including silicon carbide, gallium arsenide, gallium phosphorus, indium phosphorus, indium arsenide, and / or indium antimonide; An alloy semiconductor including SiGe, GaAsP, AlInAs, AlGaAs, GaInAs, GaInP, and / or GaInAsP; Or a combination thereof, and may be a semiconductor wafer. The semiconductor substrate 802 may be a bulk semiconductor substrate, a semiconductor-on-insulator (SOI) substrate, a multi-layer or a gradient semiconductor substrate, and the like. FIG. 8 also shows a first doped region 804 formed over the semiconductor substrate 802. FIG. The first doped region 804 may be a multilayer semiconductor substrate including a source layer 804a, a channel layer 804b, and a drain layer 804c. In a specific embodiment, at least some of the source layer 804a, channel layer 804b and drain layer 804c of the first doped region 804 are formed by a first pull-down transistor PD1, Are used to form the source regions, channel regions, and drain regions of the down-transistor PD2, the first pass-gate transistor PG1, and the second pass-gate transistor PG2. The source layer 804a, the channel layer 804b and the drain layer 804c of the first doped region 804 are connected to the source region 102, the channel region, and the drain region of the first pull- Dopant, and / or dopant concentration, respectively, that is similar to the dopant 106.

제1 도핑 영역(804)은, 반도체 기판(802)의 노출 영역을 성장 개시제로서 이용하는 에피택셜 성장 프로세스를 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 에피택셜 성장 프로세스는 분자 빔 에피택시(MBE), 액상 에피택시(LPE), 기상 에피택시(VPE), 선택적 에피택셜 성장(SEG), 또는 이들의 조합일 수 있다. 다른 에피택셜 성장 프로세스들로 가능하다. 일 실시예에서는, 동일한 에피택셜 성장 프로세스를 이용하여 제1 도핑 영역(804)의 소스층(804a), 채널층(804b), 및 드레인층(804c)의 각각을 형성할 수 있다. 그러나, 다른 일 실시예에서는, 서로 다른 에피택셜 성장 프로세스들을 이용하여 제1 도핑 영역(804)의 소스층(804a), 채널층(804b), 및 드레인층(804c)을 형성할 수 있다.The first doped region 804 may be formed using an epitaxial growth process using an exposed region of the semiconductor substrate 802 as a growth initiator. For example, in some embodiments, the epitaxial growth process may be performed using molecular beam epitaxy (MBE), liquid phase epitaxy (LPE), vapor phase epitaxy (VPE), selective epitaxial growth (SEG) . Other epitaxial growth processes are possible. In one embodiment, each of the source layer 804a, the channel layer 804b, and the drain layer 804c of the first doped region 804 may be formed using the same epitaxial growth process. However, in another embodiment, the source layer 804a, the channel layer 804b, and the drain layer 804c of the first doped region 804 can be formed using different epitaxial growth processes.

일 실시예에서, 도펀트들은, 각 층이 성장할 때 제1 도핑 영역(804)의 소스층(804a), 채널층(804b), 및 드레인층(804c)에 도입된다. 일례로, 소스층(804a)의 에피택셜 성장 프로세스 동안, 원하는 도펀트들을 포함하는 전구체들이, 소스층(804a)의 반도체 재료를 위한 전구체 반응물들과 함께 반응 용기 내로 제 자리에(in situ) 배치된다. 이처럼, 도펀트들은, 소스층(804a)이 성장하고 있는 동안 소스층(804a)에 원하는 도전성을 제공하도록 소스층(804a)의 반도체 재료 내에 도입되고 포함된다. 전술한 예는 소스층(804a)에 관한 것이지만, 마찬가지의 프로세스를 이용하여, 각 층이 성장할 때 채널층(804b)과 드레인층(804c)의 반도체 재료 내에 도펀트들을 도입할 수 있다.In one embodiment, the dopants are introduced into the source layer 804a, the channel layer 804b, and the drain layer 804c of the first doped region 804 as each layer is grown. In one example, during the epitaxial growth process of the source layer 804a, precursors containing desired dopants are placed in situ within the reaction vessel with precursor reactants for the semiconductor material of the source layer 804a . As such, the dopants are introduced and included in the semiconductor material of the source layer 804a to provide the desired conductivity to the source layer 804a while the source layer 804a is growing. While the foregoing example relates to source layer 804a, similar processes may be used to introduce dopants into the semiconductor material of channel layer 804b and drain layer 804c as each layer grows.

대안으로, 다른 일 실시예에서, 도펀트들은, 각 층이 성장한 후에 제1 도핑 영역(804)의 소스층(804a), 채널층(804b), 및 드레인층(804c)의 반도체 재료 내에 도입될 수 있다. 일례로, 소스층(804a)의 반도체 재료는 도펀트 없이 성장할 수 있고, 주입 프로세스 또는 확산 프로세스 등의 도입 프로세스를 이용하여 소스층(804a)을 성장시킨 후 채널층(804b)이 성장시키기 전에 도펀트들을 소스층(804a)에 도입한다. 일단 도펀트들이 소스층(804a) 내에 도입되었다면, 어닐링 프로세스를 수행하여 도펀트들을 활성화할 수 있다. 그후, 채널층(804b)의 에피택셜 성장을 개시할 수 있다. 전술한 예는 소스층(804a)에 관한 것이지만, 마찬가지의 프로세스를 이용하여, 각 층이 성장한 후에 채널층(804b)과 드레인층(804c)의 반도체 재료 내에 도펀트들을 도입할 수 있다.Alternatively, in another embodiment, the dopants may be introduced into the semiconductor material of the source layer 804a, the channel layer 804b, and the drain layer 804c of the first doped region 804 after each layer has grown have. In one example, the semiconductor material of the source layer 804a may grow without a dopant, and the source layer 804a may be grown using an implantation process, such as an implantation process or a diffusion process, before the channel layer 804b is grown, Source layer 804a. Once the dopants have been introduced into the source layer 804a, an annealing process may be performed to activate the dopants. The epitaxial growth of the channel layer 804b can then be initiated. Although the above example relates to the source layer 804a, similar processes can be used to introduce dopants into the semiconductor material of the channel layer 804b and the drain layer 804c after each layer has grown.

도 9를 참조해 보면, 제1 수직 구조(806)는, 예를 들어, 마스킹 및 에칭 프로세스를 이용하여 제1 도핑 영역(804)으로부터 형성되어 있다. 일례로, 패터닝된 마스크(도 9에는 도시하지 않음)가 제1 도핑 영역(804)의 일부 위에 형성될 수 있다. 패터닝된 마스크는, 제1 수직 구조(806)를 형성하도록, 적절한 에칭 프로세스, 예를 들어, 반응 이온 에칭(RIE) 등의 이방성 에칭을 이용하여 제1 도핑 영역(804)이 리세스될 때 마스크로서 사용될 수 있다. 그 후, 예를 들어, 박리 프로세스(예를 들어, 습식 박리 프로세스) 또는 애칭 프로세스(예를 들어, 플라즈마 애싱 프로세스)를 이용하여 패터닝된 마스크를 제거하여 도 9에 도시한 구성을 형성할 수 있다. 제1 수직 구조(806)는, (예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같은) 원, 정사각형, 직사각형, 달걀형, 타원형 등의, 반도체 기판(802)의 상면과 평행한 평면에서의 단면을 가질 수 있다. 도 9의 예에서는, 일부 실시예들의 다양한 양태들을 명확하고도 간단하게 예시하도록 하나의 제1 수직 구조(806)만이 도시되어 있다. 그러나, 실제로는, 이러한 수직 구조가 복수 형성될 수 있다. 일례로, 4개의 수직 구조(806)를 형성할 수 있고, 그 4개의 수직 구조(806)를 이용하여 도 1과 도 2에 도시한 SRAM 셀(100)의 풀-다운 트랜지스터들(PD1, PD2)과 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2)을 제조할 수 있다.Referring to FIG. 9, a first vertical structure 806 is formed from the first doped region 804 using, for example, a masking and etching process. In one example, a patterned mask (not shown in FIG. 9) may be formed over a portion of the first doped region 804. The patterned mask may be patterned to form a first vertical structure 806 when the first doped region 804 is recessed using an anisotropic etch such as reactive ion etching (RIE) Lt; / RTI > Thereafter, the structure shown in FIG. 9 can be formed by removing the patterned mask using, for example, a peeling process (for example, a wet peeling process) or an etching process (for example, a plasma ashing process) . The first vertical structure 806 has a cross section in a plane parallel to the top surface of the semiconductor substrate 802, such as a circle, square, rectangular, oval, elliptical or the like (for example, Lt; / RTI > In the example of FIG. 9, only one first vertical structure 806 is shown to clearly and simply illustrate various aspects of some embodiments. However, in practice, a plurality of such vertical structures can be formed. In one example, four vertical structures 806 can be formed, and the four vertical structures 806 can be used to connect the pull-down transistors PD1, PD2 of the SRAM cell 100 shown in FIGS. 1 and 2 And the pass-gate transistors PG1 and PG2.

제1 수직 구조(806)는, 소스 영역(806a), 소스 영역(806a) 위의 채널 영역(806b), 및 채널 영역(806a) 위의 드레인 영역(806c)을 포함한다. 전술한 바와 같이, 제1 수직 구조(806)를 이용하여 도 1과 도 2에 도시한 SRAM 셀(100)의 풀-다운 트랜지스터들(PD1, PD2)과 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2) 중 임의의 하나를 제조할 수 있다. 이처럼, 제1 수직 구조(806)의 소스 영역(806a)은 도 2에 도시한 소스 영역들(102, 116, 130, 136) 중 임의의 하나로서 식별될 수 있다. 마찬가지로, 제1 수직 구조(806)의 드레인 영역(806c)은 도 2에 도시한 드레인 영역들(106, 120, 134, 140) 중 임의의 하나로서 식별될 수 있다. 마찬가지 방식으로, 제1 수직 구조(806)의 채널 영역(806b)은, 도 2에 도시한 SRAM 셀(100)의 풀-다운 트랜지스터들(PD1, PD2)과 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2) 중 임의의 하나로서 식별될 수 있다.The first vertical structure 806 includes a source region 806a, a channel region 806b over the source region 806a, and a drain region 806c over the channel region 806a. As described above, the pull-down transistors PD1 and PD2 and the pass-gate transistors PG1 and PG2 of the SRAM cell 100 shown in FIGS. 1 and 2 are formed by using the first vertical structure 806, Can be produced. As such, the source region 806a of the first vertical structure 806 can be identified as any one of the source regions 102, 116, 130, 136 shown in FIG. Similarly, the drain region 806c of the first vertical structure 806 can be identified as any one of the drain regions 106, 120, 134, 140 shown in FIG. Similarly, the channel region 806b of the first vertical structure 806 is connected to the pull-down transistors PD1 and PD2 of the SRAM cell 100 shown in FIG. 2 and the pass-gate transistors PG1 and PG2 ). ≪ / RTI >

도 10을 참조해 보면, 제1 유전층(808)은, 반도체 기판(802) 상에 및 제1 수직 구조(806)의 소스 영역(806a) 주위에 형성되어 있다. 일부 실시예들에서, 제1 유전층(808)은, 유동성 CVD(FCVD)(예를 들어, 원격 플라즈마 시스템에서의 CVD 기반 재료 증착) 및 어닐링 등의 후 경화에 의해 형성된 산화물이다. 다른 실시예들에서, 제1 유전층(808)은, CVD, PECVD 등, 또는 이들의 조합 등의 다른 증착 기술에 의해 형성될 수 있고, 실리콘 산화물, 포스포실리케이트 글래스(PSG), 보로실리케이트 글래스(BSG), 보로포스포실리케이트 글래스(BPSG), 언도핑 실리케이트 글래스(USG), 질화물, 산질화물 등의 유전 재료일 수 있다.Referring to FIG. 10, a first dielectric layer 808 is formed on the semiconductor substrate 802 and around the source region 806a of the first vertical structure 806. In some embodiments, the first dielectric layer 808 is an oxide formed by flow-through CVD (FCVD) (e.g., CVD-based material deposition in a remote plasma system) and post-curing such as annealing. In other embodiments, the first dielectric layer 808 may be formed by other deposition techniques, such as CVD, PECVD, or a combination thereof, and may be formed from silicon oxide, phosphosilicate glass (PSG), borosilicate glass BSG), borophosphosilicate glass (BPSG), undoped silicate glass (USG), nitride, oxynitride, and the like.

일부 실시예들에서, 제1 유전층(808)은, 제1 수직 구조(806)의 상면뿐만 아니라 소스 영역(806a), 채널 영역(806b), 드레인 영역(806c)도 덮을 수 있다. 이러한 실시예에서는, 에치백 프로세스를 수행하여, 제1 유전층(80)에 의해 덮힌 소스 영역(806a)의 측벽들을 남겨 두면서 제1 수직 구조(806)의 상면으로부터 그리고 드레인 영역(806c)과 채널 영역(806b)의 측벽들로부터 제1 유전층(808)의 과다 부분들을 제거할 수 있다.In some embodiments, the first dielectric layer 808 may cover the source region 806a, the channel region 806b, and the drain region 806c, as well as the top surface of the first vertical structure 806. In this embodiment, an etch back process is performed to remove the upper surface of the first vertical structure 806 from the upper surface of the first vertical structure 806 while leaving the sidewalls of the source region 806a covered by the first dielectric layer 80, Lt; RTI ID = 0.0 > 808b < / RTI >

도 11을 참조해 보면, 제1 게이트 유전체(810)와 제1 게이트 전극층(812)이 형성되어 있다. 제1 게이트 유전체(810)는, 수직 채널 구조(72) 상에, 예를 들어, 제1 수직 구조(806)의 채널 영역(806b)의 측벽들 위에 등각 성막되어 있다. 일부 실시예들에 따르면, 제1 게이트 유전체(810)는 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 또는 이들의 다층을 포함한다. 다른 실시예들에서, 제1 게이트 유전체(810)는 고 유전상수(high-k)의 유전 재료를 포함하고, 이러한 실시예들에서, 제1 게이트 유전체(810)는 약 7.0을 초과하는, 또는 약 10.0을 초과하는 k 값을 가질 수 있다. 고 유전상수의 유전 재료는, SiON, Si3N4, Ta2O5, Al2O3, Hf 산화물, Ta 산화물, Al 산화물, 희토류 금속 산화물 등, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제1 게이트 유전체(810)의 형성 방법은, 분자 빔 증착(MBD), ALD, PECVD 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다음으로, 제1 게이트 전극층(812)은, 예를 들어, MBD, ALD, PECVD 등 중 하나 이상을 이용하여 제1 게이트 유전체(810) 위와 제1 유전층(808) 위에 증착된다. 제1 게이트 전극층(812)은, TiN, TaN, TiAl, TaAl, TaC 등의 금속-함유 재료, Ti-함유 재료, Ta-함유 재료, Al-함유 재료, W-함유 재료, TiSi, NiSi, PtSi, 실리사이드를 갖는 폴리실리콘, Cu-함유 재료, 내화 재료 등, 이들의 조합, 또는 이들의 다층을 포함할 수 있다. 제1 게이트 전극층(812)은, 일례로, 도 2에 도시한 게이트들(104, 118, 132, 138) 중 임의의 하나로서 식별될 수 있다.Referring to FIG. 11, a first gate dielectric 810 and a first gate electrode layer 812 are formed. The first gate dielectric 810 is conformally deposited on the vertical channel structure 72, for example, on the sidewalls of the channel region 806b of the first vertical structure 806. [ According to some embodiments, the first gate dielectric 810 comprises silicon oxide, silicon nitride, or multiple layers thereof. In other embodiments, the first gate dielectric 810 comprises a high-k dielectric material, and in such embodiments, the first gate dielectric 810 may have a dielectric constant greater than about 7.0, or And may have a k value of greater than about 10.0. The dielectric material having a high dielectric constant may include SiON, Si 3 N 4 , Ta 2 O 5 , Al 2 O 3 , Hf oxide, Ta oxide, Al oxide, rare earth metal oxide, and combinations thereof. The method of forming the first gate dielectric 810 may include molecular beam deposition (MBD), ALD, PECVD, or the like, or a combination thereof. The first gate electrode layer 812 is then deposited over the first gate dielectric 810 and the first dielectric layer 808 using one or more of MBD, ALD, PECVD, and the like, for example. The first gate electrode layer 812 is formed of a metal-containing material such as TiN, TaN, TiAl, TaAl and TaC, a Ti-containing material, a Ta-containing material, an Al-containing material, a W-containing material, TiSi, NiSi, PtSi , Polysilicon having a silicide, a Cu-containing material, a refractory material, or the like, a combination thereof, or a multilayer thereof. The first gate electrode layer 812 can be identified as any one of the gates 104, 118, 132, 138 shown in FIG. 2, for example.

도 12를 참조해 보면, 제2 유전층(814)은 제1 게이트 유전체(810)와 제1 게이트 전극층(812) 상에 형성되어 있다. 제2 유전층(814)은, 또한, 제1 수직 구조(806)의 드레인 영역(806c) 주위에 형성되어 있다. 제2 유전층(814)은 제1 유전층(808)과 유사한 재료들을 포함할 수 있다. 제2 유전층(814)은 제1 유전층(808)과 유사한 프로세스들을 이용하여 형성될 수 있다. 제2 유전층(814)의 형성과 함께, SRAM 셀(100)의 제1 활성 레벨 L1의 적어도 일부가 형성될 수 있다.Referring to FIG. 12, a second dielectric layer 814 is formed over the first gate dielectric 810 and the first gate electrode layer 812. A second dielectric layer 814 is also formed around the drain region 806c of the first vertical structure 806. The second dielectric layer 814 may include materials similar to the first dielectric layer 808. The second dielectric layer 814 may be formed using processes similar to the first dielectric layer 808. Along with the formation of the second dielectric layer 814, at least a portion of the first active level L1 of the SRAM cell 100 may be formed.

도 13을 참조해 보면, 실리사이드층(816)은 제2 유전층(814)의 위뿐만 아니라 제1 수직 구조(806)의 드레인 영역(806c) 위에도 (예를 들어, MBD, ALD, PECVD 등 중 하나 이상을 이용하여) 형성될 수 있다. 실리사이드층(816)은 도 2에 도시한 제1 도전 트레이스(114) 또는 제2 도전 트레이스(128)로서 식별될 수 있다. 실리사이드층(816)은, 하나 이상의 적절한 금속층들의 블랭킷 증착 및 금속 또는 금속들이 기저의 노출된 반도체 재료(예를 들어, 실리콘)와 반응하는 급속 열적 어닐링(RTA) 등의 후속하는 어닐링 단계에 의해 형성될 수 있다. 이어서, 미반응 금속을, 예를 들어, 선택적 에칭 프로세스에 의해 제거할 수 있다.13, the silicide layer 816 may be formed on the second dielectric layer 814 as well as on the drain region 806c of the first vertical structure 806 (e.g., one of MBD, ALD, PECVD, etc.) Or more). The silicide layer 816 may be identified as the first conductive trace 114 or the second conductive trace 128 shown in FIG. The silicide layer 816 is formed by a subsequent anneal step such as rapid thermal annealing (RTA) in which blanket deposition of one or more suitable metal layers and metal or metals are reacted with exposed underlying semiconductor material (e.g., silicon) . The unreacted metal can then be removed, for example, by a selective etching process.

도 14를 참조해 보면, 프로세스 흐름은, 실리사이드층(816) 위에 제3 유전층(818)을 형성하고, 제3 유전층(818) 위에 제2 게이트 전극층(820)을 형성하고, 제2 게이트 전극층(820) 위에 제4 유전층(822)을 형성하는 것으로 계속된다. 제3 유전층(818)과 제4 유전층(822)은 제1 유전층(808)과 유사한 재료들을 포함할 수 있다. 게다가, 제3 유전층(818)과 제4 유전층(822)은 제1 유전층(808)과 유사한 프로세스들을 이용하여 형성될 수 있다. 제2 게이트 전극층(820)은 제1 게이트 전극층(812)과 유사한 재료들을 포함할 수 있다. 게다가, 제2 게이트 전극층(820)은 제1 게이트 전극층(820)과 유사한 프로세스들을 이용하여 형성될 수 있다. 제3 유전층(818), 제2 게이트 전극층(820), 및 제4 유전층(822)은 SRAM 셀(100)의 제2 활성 레벨 L2를 정의할 수 있다. 또한, 제2 게이트 전극층(820)은, 각각 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)와 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 (도 2에 도시한) 게이트들(110 및/또는 124)을 형성하는 데 사용될 수 있다.14, the process flow includes forming a third dielectric layer 818 over the silicide layer 816, forming a second gate electrode layer 820 over the third dielectric layer 818, Lt; RTI ID = 0.0 > 820 < / RTI > The third dielectric layer 818 and the fourth dielectric layer 822 may comprise materials similar to the first dielectric layer 808. In addition, the third dielectric layer 818 and the fourth dielectric layer 822 may be formed using processes similar to the first dielectric layer 808. The second gate electrode layer 820 may comprise materials similar to the first gate electrode layer 812. In addition, the second gate electrode layer 820 may be formed using processes similar to the first gate electrode layer 820. [ The third dielectric layer 818, the second gate electrode layer 820, and the fourth dielectric layer 822 may define a second activation level L2 of the SRAM cell 100. The second gate electrode layer 820 also forms the gates 110 and / or 124 (shown in FIG. 2) of the first pull-up transistor PU1 and the second pull-up transistor PU2, respectively Can be used.

도 15를 참조해 보면, 개구(824)는, 실리사이드층(816)의 일부를 노출시키도록 제3 유전층(818), 제2 게이트 전극층(820), 및 제4 유전층(822)에 형성될 수 있다. 개구(824)는, 개구들이 형성되어 있는 패터닝된 마스크를 사용하는 리소그래픽 및 에칭 프로세스에 의해 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 패터닝된 마스크의 개구들은 제1 수직 구조(806)와 실질적으로 정렬된다. 개구(824)는, 적절한 에칭 프로세스(예를 들어, RIE 등의 이방성 에칭)를 이용하여 형성될 수 있다. 개구(824) 형성에 이어서, 프로세스 흐름은 제1 수직 구조(806)가 풀-다운 트랜지스터들(PD1, PD2) 중 하나인지 또는 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2) 중 하나인지 여부에 의존할 수 있다. 제1 수직 구조(806)가 풀-다운 트랜지스터들(PD1, PD2) 또는 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2) 중 하나인 실시예에서, 제2 활성층 L2의 개구(824)는, 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1) 또는 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2) 위에 각각 제1 풀-업 트랜지스터(PU1) 또는 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)를 형성하는 데 사용될 수 있다. 이러한 단계는, 제2 게이트 유전체(826)가 개구(824)의 측벽들 상에 형성되어 있는(예를 들어, 등각 형성되어 있는) 도 16에 도시되어 있다. 15, an opening 824 may be formed in the third dielectric layer 818, the second gate electrode layer 820, and the fourth dielectric layer 822 to expose a portion of the silicide layer 816 have. The openings 824 may be formed by lithographic and etching processes using patterned masks with openings formed therein. In some embodiments, the openings of the patterned mask are substantially aligned with the first vertical structure 806. The opening 824 may be formed using a suitable etching process (e.g., anisotropic etching such as RIE). Following formation of the openings 824, the process flow relies on whether the first vertical structure 806 is one of the pull-down transistors PD1, PD2 or one of the pass-gate transistors PG1, PG2 . In an embodiment where the first vertical structure 806 is one of the pull-down transistors PD1, PD2 or the pass-gate transistors PG1, PG2, the opening 824 of the second active layer L2 is connected to the first pull- Can be used to form the first pull-up transistor PU1 or the second pull-up transistor PU2 on the down transistor PD1 or the second pull-down transistor PD2, respectively. This step is shown in FIG. 16 where a second gate dielectric 826 is formed (e.g., conformally formed) on the sidewalls of the opening 824.

제2 게이트 유전체(826)는, 제1 게이트 유전체(810)와 유사한 재료들을 포함할 수 있고, 제1 게이트 유전체(810)와 유사한 프로세스들을 이용하여 형성될 수 있다. 또한, 제2 수직 구조(828)는 개구(824)를 충전하는 데 형성될 수 있다. 제2 수직 구조(828)는, 실리콘, 게르마늄, 실리콘 게르마늄, 이들의 조합 등의 다결정 반도체 재료를 포함할 수 있다. 결국, 제2 수직 구조(828)는 도 2에 도시한 제1 풀-업 트랜지스터(PU1) 및/또는 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)로 식별될 수 있다. 제3 유전층(818)에 의해 둘러싸인 제2 수직 구조(828)의 일부는 도 2에 도시한 드레인 영역들(112, 126) 중 임의의 하나로 식별될 수 있다. 제2 게이트 전극층(820)에 의해 둘러싸인 제2 수직 구조(828)의 일부는 제1 풀-업 트랜지스터(PU1) 또는 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 채널 영역들 중 임의의 하나로 식별될 수 있다. 게다가, 제4 유전층(822)에 의해 둘러싸인 제2 수직 구조(828)의 일부는 도 2에 도시한 소스 영역들(108, 122) 중 임의의 하나로 식별될 수 있다. The second gate dielectric 826 may comprise materials similar to the first gate dielectric 810 and may be formed using processes similar to the first gate dielectric 810. [ Second vertical structure 828 may also be formed to fill opening 824. Second vertical structure 828 may comprise a polycrystalline semiconductor material such as silicon, germanium, silicon germanium, combinations thereof, and the like. As a result, the second vertical structure 828 can be identified as the first pull-up transistor PU1 and / or the second pull-up transistor PU2 shown in FIG. A portion of the second vertical structure 828 surrounded by the third dielectric layer 818 may be identified as any one of the drain regions 112, 126 shown in FIG. A portion of the second vertical structure 828 surrounded by the second gate electrode layer 820 may be identified as any one of the channel regions of the first pull-up transistor PU1 or the second pull- have. In addition, a portion of the second vertical structure 828 surrounded by the fourth dielectric layer 822 may be identified as any one of the source regions 108, 122 shown in FIG.

제2 수직 구조(828)는, 실리사이드층(816)의 노출된 영역들을 성장 개시제로서 이용하는 에피택셜 성장 프로세스를 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 에피택셜 성장 프로세스는 분자 빔 에피택시(MBE), 액상 에피택시(LPE), 기상 에피택시(VPE), 선택적 에피택셜 성장(SEG), 또는 이들의 조합일 수 있다. 다른 에피택셜 성장 프로세스들도 가능하다. 일부 실시예들에서, 제2 수직 구조(828)는 개구(824)를 과충전(overfill)할 수 있다. 이러한 실시예에서, 평탄화 단계(예를 들어, 화학적 기계적 연마 단계)를 수행하여 개구(824) 밖에 있는 제2 수직 구조(828)의 일부들을 제거할 수 있다.The second vertical structure 828 may be formed using an epitaxial growth process that utilizes the exposed regions of the silicide layer 816 as a growth initiator. For example, in some embodiments, the epitaxial growth process may be performed using molecular beam epitaxy (MBE), liquid phase epitaxy (LPE), vapor phase epitaxy (VPE), selective epitaxial growth (SEG) . Other epitaxial growth processes are possible. In some embodiments, the second vertical structure 828 may overfill the opening 824. In this embodiment, a planarization step (e.g., a chemical mechanical polishing step) may be performed to remove portions of the second vertical structure 828 outside the opening 824.

일 실시예에서, 도펀트들은, 제2 수직 구조(828)가 성장할 때 제2 수직 구조(828)의 재료 내에 도입된다. 일례로, 제2 수직 구조(828)의 에피택셜 성장 프로세스동안, 원하는 도펀트들을 포함하는 전구체들은, 제2 수직 구조(828)의 재료를 위한 전구체 반응물들과 함께 반응 용기 내의 제 위치에 배치된다. 이처럼, 도펀트들은, 제2 수직 구조(828)가 성장하고 있는 동안 제2 수직 구조(828)에 원하는 도전성(예를 들어, p형)을 제공하도록 제2 수직 구조(828)의 재료 내에 도입되고 포함된다. 대안으로, 다른 일 실시예에서, 도펀트들은, 제2 수직 구조(828)가 성장한 후에 제2 수직 구조(828)의 재료 내에 도입될 수 있다. 일례로, 제2 수직 구조(828)의 재료는 도펀트들 없이 성장할 수 있고, 주입 프로세스 또는 확산 프로세스 등의 도입 프로세스를 이용하여 제2 수직 구조(828)의 재료 내에 도펀트들을 도입한다.In one embodiment, the dopants are introduced into the material of the second vertical structure 828 as the second vertical structure 828 grows. In one example, during the epitaxial growth process of the second vertical structure 828, the precursors containing the desired dopants are placed in place in the reaction vessel with the precursor reactants for the material of the second vertical structure 828. As such, the dopants are introduced into the material of the second vertical structure 828 to provide a desired conductivity (e.g., p-type) to the second vertical structure 828 while the second vertical structure 828 is growing . Alternatively, in another embodiment, the dopants may be introduced into the material of the second vertical structure 828 after the second vertical structure 828 has grown. In one example, the material of the second vertical structure 828 may grow without dopants and introduce dopants into the material of the second vertical structure 828 using an implant process, such as an implant process or a diffusion process.

다시 도 15를 참조해 보면, 개구(824) 형성에 이어서, 프로세스 흐름은, 제1 수직 구조(806)가 풀-다운 트랜지스터들(PD1, PD2) 중 하나인지 또는 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2) 중 하나인지 여부에 의존할 수 있다. 제1 수직 구조(806)가 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2) 중 하나인 실시예에서, 제2 활성층(L2)의 개구(824)는, 각각 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2) 또는 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1) 위에 제3 비아(206) 또는 제4 비아(208)를 형성하는 데 사용될 수 있다. 이러한 단계는, 개구(824)를 충전하도록 금속 특징부(830)가 형성될 수 있는 도 17에 도시되어 있다. 금속 특징부(830)는, 제1 게이트 전극층(812)과 유사한 재료들을 포함할 수 있고, 제1 게이트 전극층(812)과 유사한 프로세스들을 이용하여 형성될 수 있다. 후속하여, 일부 실시예들에서, 금속 특징부(830)는, 도 18에 도시한 바와 같이, 예를 들어, 금속 특징부(830)의 상면이 제2 게이트 전극층(820)의 상면과 실질적으로 동면으로 되도록 (예를 들어, RIE 등의 적절한 에칭 프로세스를 이용하여) 에칭백될 수 있다. 이어서, 금속 특징부(830)의 상면은 (도 18에는 도시하지 않은) 유전 재료에 의해 덮힐 수 있다.Referring again to FIG. 15, following formation of the openings 824, the process flow continues until the first vertical structure 806 is one of the pull-down transistors PD1, PD2 or the pass-gate transistors PG1, PG2). ≪ / RTI > In an embodiment where the first vertical structure 806 is one of the pass-gate transistors PG1 and PG2, the opening 824 of the second active layer L2 is connected to the second pass- May be used to form a third via 206 or a fourth via 208 over the one pass-gate transistor PG1. This step is shown in Fig. 17 where metal features 830 can be formed to fill openings 824. Fig. The metal features 830 may include materials similar to the first gate electrode layer 812 and may be formed using processes similar to the first gate electrode layer 812. [ Subsequently, in some embodiments, the metal feature 830 may be formed such that the upper surface of the metal feature 830, for example, substantially overlaps the upper surface of the second gate electrode layer 820, (For example, by using an appropriate etching process such as RIE) so as to be in a hibernation state. Then, the upper surface of the metal feature 830 may be covered by a dielectric material (not shown in Fig. 18).

전술한 예에서, 제1 수직 구조(806)의 첫 번째 것이 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2) 중 하나이고 제1 수직 구조(806)의 두 번째 것이 풀-다운 트랜지스터들(PD1, PD2) 중 하나인 경우, 금속 특징부(830)는 패스-게이트 트랜지스터(PG1 또는 PG2) 위의 개구(824)에 형성되는 한편, 제2 수직 구조(828)와 제2 게이트 유전체(826)는 풀-다운 트랜지스터(PD1 또는 PD2) 위의 개구(824)에 형성된다. 그러나, 다른 일 실시예에서, 제2 수직 구조(828)와 제2 게이트 유전체(826)는, 풀-다운 트랜지스터(PD1 또는 PD2) 위의 개구(824) 뿐만 아니라 패스-게이트 트랜지스터(PG1 또는 PG2) 위의 개구(824)에도 형성될 수 있다. 후속하여, 패스-게이트 트랜지스터(PG1 또는 PG2) 위의 제2 수직 구조(828)와 제2 게이트 유전체(826)를 (예를 들어, 에칭 프로세스를 통해) 제거하여 실리사이드층(816)의 일부를 노출시킬 수 있고, 이에 따라 개구(824)를 재형성할 수 있다. 이어서, 예를 들어, 도 17과 도 18에 도시한 바와 같이, 패스-게이트 트랜지스터(PG1 또는 PG2) 위의 개구(824)를 도전 재료로 충전하여 금속 특징부(830)를 형성할 수 있다. 결국, 이러한 실시예에서, 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2) 위의 p 채널들은, 제2 수직 구조(828)(예를 들어, 폴리-Ge)와 제2 게이트 유전체(826)를 제거하고 개구를 금속으로 충전함으로써, 국부적 드레인-게이트 접촉부들로 변환될 수 있다.In the above example, the first one of the first vertical structures 806 is one of the pass-gate transistors PG1 and PG2 and the second one of the first vertical structures 806 is the pull-down transistors PD1 and PD2. The second vertical structure 828 and the second gate dielectric 826 are formed in the opening 824 over the pass-gate transistor PG1 or PG2 while the metal feature 830 is formed in the full- Is formed in the opening 824 over the down transistor PD1 or PD2. However, in another embodiment, the second vertical structure 828 and the second gate dielectric 826 are formed by the pass-gate transistors PG1 or PG2 (not shown) as well as the openings 824 on the pull-down transistors PD1 or PD2 May also be formed. Subsequently, a second vertical structure 828 and a second gate dielectric 826 over the pass-gate transistor PG1 or PG2 are removed (e.g., via an etch process) to remove a portion of the silicide layer 816 So that the opening 824 can be re-formed. 17 and 18, the opening 824 on the pass-gate transistor PG1 or PG2 may be filled with a conductive material to form the metal feature 830. [ As a result, in this embodiment, the p-channels on the pass-gate transistors PG1 and PG2 remove the second vertical structure 828 (e.g., poly-Ge) and the second gate dielectric 826 By filling the opening with metal, it can be converted to local drain-gate contacts.

도 8 내지 도 18에 도시한 프로세스 흐름은, 도 2에 도시한 SRAM 셀(100)의 풀-업 트랜지스터들(PU1, PU2), 풀-다운 트랜지스터들(PD1, PD2), 및 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2)을 제조하는 방법의 일례를 도시한다. 도 15에 관하여 전술한 바와 같이, 개구(824)는 패터닝된 마스크를 에칭 마스크로서 사용함으로써 형성될 수 있다. 개구(824)와 기저의 제1 수직 구조(806) 간의 정렬은, 패터닝된 마스크와 제1 수직 구조(806) 간의 정렬에 의존한다. 결국, 개구(824)에 형성된 금속 특징부(830)와 제2 수직 구조(828)는 제1 수직 구조(806)와 자기 정렬되지 않는다.The process flow shown in FIGS. 8 to 18 is the same as the process flow shown in FIG. 2 except that the pull-up transistors PU1 and PU2, pull-down transistors PD1 and PD2 of the SRAM cell 100 shown in FIG. 2, (PG1, PG2). As described above with respect to FIG. 15, the openings 824 may be formed by using a patterned mask as an etch mask. The alignment between the opening 824 and the underlying first vertical structure 806 depends on the alignment between the patterned mask and the first vertical structure 806. As a result, the metal feature 830 and the second vertical structure 828 formed in the opening 824 are not self-aligned with the first vertical structure 806.

도 19 내지 도 30은, 하나 이상의 실시예에 따라 수직 트랜지스터들이 자기 정렬되는 SRAM 셀을 제조하는 방법의 단계들 중 일부를 예시하는 프로세스 흐름을 도시한다. 도 19 내지 도 30에 도시한 프로세스 흐름은, 제1 도전 트레이스(114)와 제2 도전 트레이스(128)가 실리사이드를 포함하는 일례를 예시하지만, 제1 도전 트레이스(114)와 제2 도전 트레이스(128)가 다른 도전 재료를 포함하는 다른 예들도 가능하다. 도 19를 참조해 보면, 제1 수직 구조(806)는 (예를 들어, 도 8과 도 9에 관하여 전술한 프로세스들을 이용하여) 반도체 기판(802) 위에 형성될 수 있다. 또한, 희생 수직 구조(902)는 제1 수직 구조(806) 위에 형성된다. 희생 수직 구조(902)는 제1 수직 구조(806)와 유사한 반도체 재료를 포함할 수 있다. 희생 수직 구조(902)는, 제1 수직 구조(806)의 드레인 영역(806c)의 노출된 영역들을 성장 개시제로서 이용하는 에피택셜 성장 프로세스를 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 에피택셜 성장 프로세스는, 분자 빔 에피택시(MBE), 액상 에피택시(LPE), 기상 에피택시(VPE), 선택적 에피택셜 성장(SEG), 또는 이들의 조합일 수 있다. 다른 에피택셜 성장 프로세스들도 가능하다. 제1 수직 구조(806)의 드레인 영역(806c)의 노출된 영역들을 성장 개시제로서 이용함으로써 희생 수직 구조(902)가 형성되므로, 희생 수직 구조(902)는 제1 수직 구조(806)와 실질적으로 동일한 측방 치수를 가질 수 있다.Figures 19-30 illustrate a process flow illustrating some of the steps of a method of fabricating SRAM cells in which vertical transistors are self-aligned in accordance with one or more embodiments. 19 through 30 illustrate an example in which the first conductive trace 114 and the second conductive trace 128 include silicide, but the first conductive trace 114 and the second conductive trace 128 128 are made of different conductive materials. Referring to Fig. 19, a first vertical structure 806 may be formed on semiconductor substrate 802 (e.g., using the processes described above with respect to Figs. 8 and 9). In addition, a sacrificial vertical structure 902 is formed over the first vertical structure 806. The sacrificial vertical structure 902 may comprise a semiconductor material similar to the first vertical structure 806. The sacrificial vertical structure 902 may be formed using an epitaxial growth process that utilizes the exposed regions of the drain region 806c of the first vertical structure 806 as a growth initiator. For example, in some embodiments, the epitaxial growth process may be performed using molecular beam epitaxy (MBE), liquid phase epitaxy (LPE), vapor phase epitaxy (VPE), selective epitaxial growth (SEG) Lt; / RTI > Other epitaxial growth processes are possible. The sacrificial vertical structure 902 is formed by utilizing the exposed regions of the drain region 806c of the first vertical structure 806 as a growth initiator so that the sacrificial vertical structure 902 is substantially perpendicular to the first vertical structure 806 They can have the same lateral dimensions.

도 20을 참조해 보면, 제1 유전층(808), 제1 게이트 유전체(810), 제1 게이트 전극층(812), 및 제2 유전층(814)은 제1 수직 구조(806)와 희생 수직 구조(902) 주위에 형성될 수 있다. 이 예에서, 제1 유전층(808)은 제1 수직 구조(806)의 소스 영역(806a) 주위에 형성될 수 있는 한편, 제1 게이트 유전체(810)와 제1 게이트 전극층(812)은 제1 수직 구조(806)의 채널 영역(806b) 주위에 형성될 수 있다. 제2 유전층(814)은, 제1 수직 구조(806)의 드레인 영역(806c) 주위에 형성될 수 있고 희생 수직 구조(902) 주위에도 형성될 수 있다. 제1 수직 구조(806)와 희생 수직 구조(902) 주위에 제1 유전층(808), 제1 게이트 유전체(810), 제1 게이트 전극층(812), 및 제2 유전층(814)을 형성하는 데 있어서 도 10 내지 도 12에 관하여 전술한 유사한 프로세스들을 이용할 수 있다.20, a first dielectric layer 808, a first gate dielectric 810, a first gate electrode layer 812, and a second dielectric layer 814 form a first vertical structure 806 and a sacrificial vertical structure 902, respectively. In this example, a first dielectric layer 808 may be formed around the source region 806a of the first vertical structure 806 while the first gate dielectric 810 and the first gate electrode layer 812 may be formed around the source region 806a, May be formed around the channel region 806b of the vertical structure 806. [ A second dielectric layer 814 can be formed around the drain region 806c of the first vertical structure 806 and also around the sacrificial vertical structure 902. [ A first dielectric layer 808, a first gate dielectric 810, a first gate electrode layer 812, and a second dielectric layer 814 are formed around the first vertical structure 806 and the sacrificial vertical structure 902 So that similar processes as described above with respect to Figures 10 to 12 can be used.

도 21을 참조해 보면, (예를 들어, RIE 등의 적절한 에칭 프로세스를 이용하여) 제2 유전층(814)의 일부를 리세스하여 희생 수직 구조(902) 및 희생 수직 구조(902)에 근접한 드레인 영역(806c)의 일부를 노출시킬 수 있다. 이어서, 도 22에 도시한 바와 같이, 예를 들어, 실리사이드층(816)에 관하여 전술한 프로세스들을 이용하여, 제2 유전층(814)의 나머지 부분 위에 그리고 드레인 영역(806c)의 노출된 부분 주위에 실리사이드층(904)을 형성할 수 있다. 또한, 실리사이드층(904)은 드레인 영역(806c)에 근접한 희생 수직 구조(902)의 제1 부분(902a)을 둘러쌀 수 있다. 희생 수직 구조(902)는, 또한, 제1 부분(902a) 위의 제2 부분(902b), 제2 부분(902b) 위의 제3 부분(902c), 및 제3 부분(902c) 위의 제4 부분(902d)을 포함할 수 있다.21, a portion of the second dielectric layer 814 is recessed (e.g., using an appropriate etch process such as RIE) to form a sacrificial vertical structure 902 and a drain near the sacrificial vertical structure 902 A portion of the region 806c can be exposed. 22, over the remaining portion of the second dielectric layer 814 and around the exposed portion of the drain region 806c, using, for example, the processes described above with respect to the silicide layer 816. [ A silicide layer 904 can be formed. In addition, the silicide layer 904 may surround the first portion 902a of the sacrificial vertical structure 902 proximate the drain region 806c. The sacrificial vertical structure 902 also includes a second portion 902b on the first portion 902a, a third portion 902c on the second portion 902b, and a third portion 902b on the third portion 902c. 4 portion 902d.

일부 실시예들에서, 실리사이드층(904)은, 희생 수직 구조(902)의 제4 부분(902d)의 상면 위에 형성될 수 있고, 희생 수직 구조(902)의 제1 부분(902a), 제2 부분(902b), 제3 부분(902c), 제4 부분(902d)의 측벽들 주위에 형성될 수 있다. 그 후, 실리사이드층(904)의 일부를 평탄화 및/또는 에칭하여 희생 수직 구조(902)의 제4 부분(902d)의 상면 및 희생 수직 구조(902)의 제2 부분(902b), 제3 부분(902c), 제4 부분(902d)의 측벽들을 노출시켜 도 22에 도시한 구조를 형성할 수 있다. 실리사이드층(904) 형성과 함께, SRAM 셀(100)의 제1 활성 레벨 L1이 정의되고, 후속 단계들에서 실리사이드층(904)을 가공하여 도 2에 도시한 제1 도전 트레이스(114) 또는 제2 도전 트레이스(128)를 형성할 수 있다.In some embodiments, the silicide layer 904 may be formed on the top surface of the fourth portion 902d of the sacrificial vertical structure 902 and the first portion 902a of the sacrificial vertical structure 902, The second portion 902b, the third portion 902c, and the fourth portion 902d. The portion of the silicide layer 904 may then be planarized and / or etched to form the upper portion of the fourth portion 902d of the sacrificial vertical structure 902 and the second portion 902b of the sacrificial vertical structure 902, The second portion 902c, and the fourth portion 902d are exposed to form the structure shown in FIG. Along with the formation of the silicide layer 904, the first activity level L1 of the SRAM cell 100 is defined and the silicide layer 904 is processed in subsequent steps to form the first conductive trace 114 or 2 conductive traces 128 may be formed.

도 23을 참조해 보면, 제3 유전층(818)은, 예를 들어, 도 14에 관하여 전술한 프로세스들 중 하나 이상을 이용하여, 실리사이드층(904) 위에 형성될 수 있고 희생 수직 구조(902)의 제2 부분 주위에 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제3 유전층(818)은, 희생 수직 구조(902)의 제4 부분(902d)의 상면 위에 형성될 수 있고 희생 수직 구조(902)의 제2 부분(902b), 제3 부분(902c), 제4 부분(902d)의 측벽들 주위에 형성될 수 있다. 그 후, 제3 유전층(818)의 일부를 평탄화 및/또는 에칭하여 희생 수직 구조(902)의 제4 부분(902d)의 상면 및 희생 수직 구조(902)의 제3 부분(902c)과 제4 부분(902d)의 측벽들을 노출시켜 도 23에 도시한 구조를 형성할 수 있다.Referring to Figure 23, a third dielectric layer 818 may be formed over the silicide layer 904 and may be formed over the sacrificial vertical structure 902 using, for example, one or more of the processes described above with respect to Figure 14. [ As shown in FIG. In some embodiments, a third dielectric layer 818 may be formed over the top surface of the fourth portion 902d of the sacrificial vertical structure 902 and includes a second portion 902b of the sacrificial vertical structure 902, A portion 902c, and a fourth portion 902d. A portion of the third dielectric layer 818 may then be planarized and / or etched to form an upper surface of the fourth portion 902d of the sacrificial vertical structure 902 and a third portion 902c of the sacrificial vertical structure 902, The side walls of the portion 902d are exposed to form the structure shown in Fig.

도 24를 참조해 보면, 프로세스 흐름은, 희생 수직 구조(902)의 제3 유전층(818) 위와 제3 부분(902c) 주위에 더미 게이트 유전체(906)를 형성하는 것으로 계속된다. 또한, 제2 게이트 전극층(820)은 제3 유전층(818) 위와 더미 게이트 유전체(906) 주위에 형성되어 있다. 더미 게이트 유전체(906)는, 제1 게이트 유전체(810)와 유사한 재료들을 포함할 수 있고, 제1 게이트 유전체(810)와 유사한 프로세스들을 이용하여 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 더미 게이트 유전체(906)와 제2 게이트 전극층(820)는, 희생 수직 구조(902)의 제4 부분(902d)의 상면 위와 희생 수직 구조(902)의 제3 부분(902c)과 제4 부분(902d)의 측벽들 주위에 형성될 수 있다. 그 후, 더미 게이트 유전체(906)와 제2 게이트 전극층(820)의 일부를 평탄화 및/또는 에칭하여 희생 수직 구조(902)의 제4 부분(902d)의 상면 및 희생 수직 구조(902)의 제4 부분(902d)의 측벽들을 노출시켜 도 24에 도시한 구조를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 24, the process flow continues to form dummy gate dielectric 906 over third dielectric layer 818 and third portion 902c of sacrificial vertical structure 902. A second gate electrode layer 820 is also formed around the third dielectric layer 818 and around the dummy gate dielectric 906. The dummy gate dielectric 906 may include materials similar to the first gate dielectric 810 and may be formed using processes similar to the first gate dielectric 810. In some embodiments, the dummy gate dielectric 906 and second gate electrode layer 820 are formed on the top surface of the fourth portion 902d of the sacrificial vertical structure 902 and on the third portion 902c of the sacrificial vertical structure 902 ) And the fourth portion 902d. The dummy gate dielectric 906 and a portion of the second gate electrode layer 820 are then planarized and / or etched to form the top surface of the fourth portion 902d of the sacrificial vertical structure 902 and the top surface of the sacrificial vertical structure 902 The sidewalls of the fourth portion 902d are exposed to form the structure shown in Fig.

도 25를 참조해 보면, 프로세스 흐름은, 더미 게이트 유전체(906)와 제2 게이트 전극층(820) 위에 제4 유전층(822)을 형성하는 것으로 계속된다. 제4 유전층(822)은, 또한, 희생 수직 구조(902)의 제4 부분(902d) 주위에 형성된다. 일부 실시예들에서, 제4 유전층(822)은, 희생 수직 구조(902)의 제4 부분(902d)의 상면 위와 측벽들 주위에 형성될 수 있다. 그 후, 제4 유전층(822)의 일부를 평탄화 및/또는 에칭하여 희생 수직 구조(902)의 제4 부분(902d)의 상면을 노출시켜 도 25에 도시한 구조를 형성할 수 있다. 도 25의 실시예에서, 희생 수직 구조(902)의 제4 부분(902d)과 제4 유전층(822)의 상면들은 실질적으로 동면으로 된다. 게다가, 제3 유전층(818), 제2 게이트 전극층(820), 및 제4 유전층(822)은 SRAM 셀(100)의 제2 활성 레벨 L2를 정의할 수 있다.25, the process flow continues to form a fourth dielectric layer 822 over the dummy gate dielectric 906 and the second gate electrode layer 820. As shown in FIG. A fourth dielectric layer 822 is also formed around the fourth portion 902d of the sacrificial vertical structure 902. In some embodiments, a fourth dielectric layer 822 may be formed on the upper surface of the fourth portion 902d of the sacrificial vertical structure 902 and around the sidewalls. Thereafter, a portion of the fourth dielectric layer 822 may be planarized and / or etched to expose the top surface of the fourth portion 902d of the sacrificial vertical structure 902 to form the structure shown in FIG. In the embodiment of Figure 25, the fourth portions 902d of the sacrificial vertical structures 902 and the top surfaces of the fourth dielectric layer 822 are substantially coplanar. In addition, the third dielectric layer 818, the second gate electrode layer 820, and the fourth dielectric layer 822 may define a second activation level L2 of the SRAM cell 100.

프로세스 흐름은, (예를 들어, 적절한 에칭 프로세스를 이용하여) 희생 수직 구조(902)를 제거하여 제1 수직 구조(806)의 상면을 노출시켜 개구(908)를 형성하는 도 26에 도시한 단계로 계속된다. 금속층(910)은, 또한, 개구(908)의 측벽들 상에 그리고 제4 유전층(822)의 상면 위에 형성된다(예를 들어, 등각 형성된다). 금속층(910)은, MBD, ALD, PECVD 중 하나 이상을 이용하여 형성될 수 있고, 실리사이드로 변환될 수 있는 적절한 금속(예를 들어, 코발트, 티타늄, 니켈, 팔라듐, 백금, 에르븀, 이들의 조합 등)을 포함할 수 있다. 금속층(910) 형성에 이어서, 금속 또는 금속들이 제1 수직 구조(806)의 기저의 노출된 반도체 재료(예를 들어, 드레인 영역(806c)의 실리콘)와 반응하는 급속 열적 어닐링(RTA) 등의 어닐링 단계를 금속층(910)이 거치게 하는 실리사이드화 프로세스를 수행할 수 있다. 이어서, 도 27에 도시한 바와 같이, 예를 들어, 선택적 에칭 프로세스에 의해 미반응 금속을 제거하여 제1 수직 구조(806)의 드레인 영역(806c) 위와 개구(908)의 바닥에 배치되는 실리사이드 영역(912)을 형성할 수 있다. 선택적 에칭 프로세스는 또한 더미 게이트 유전체(906)를 제거할 수 있고, 이에 따라 도 27에 도시한 바와 같이 제2 게이트 전극층(820)의 측벽들을 노출시킬 수 있다. 실리사이드층(904)은 실리사이드 영역(912)과 함께 도 2에 도시한 제1 도전 트레이스(114) 또는 제2 도전 트레이스(128)로 식별될 수 있다.The process flow may include the steps of removing the sacrificial vertical structure 902 (e.g., using a suitable etch process) to expose the top surface of the first vertical structure 806 to form the opening 908 . A metal layer 910 is also formed (e.g., conformally formed) on the sidewalls of the opening 908 and over the top surface of the fourth dielectric layer 822. The metal layer 910 may be formed using one or more of MBD, ALD, PECVD and may be formed of a suitable metal (e.g., cobalt, titanium, nickel, palladium, platinum, erbium, combinations thereof Etc.). Following metal layer 910 formation, rapid thermal annealing (RTA) or the like, in which metals or metals react with the underlying exposed semiconductor material (e.g., silicon in drain region 806c) of first vertical structure 806 A silicidation process may be performed to cause the metal layer 910 to pass through the annealing step. 27, the unreacted metal may be removed, for example, by a selective etching process to form a silicide region 806c overlying the drain region 806c of the first vertical structure 806 and a silicide region < RTI ID = 0.0 > (912) can be formed. The selective etch process can also remove the dummy gate dielectric 906 and thus expose the sidewalls of the second gate electrode layer 820 as shown in FIG. The silicide layer 904 may be identified with the silicide region 912 as the first conductive trace 114 or the second conductive trace 128 shown in FIG.

개구(908)의 바닥에 실리사이드 영역(912)을 형성하는 것에 이어서, 프로세스 흐름은 제1 수직 구조(806)가 풀-다운 트랜지스터들(PD1, PD2) 중 하나인지 또는 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2) 중 하나인지 여부에 의존할 수 있다. 제1 수직 구조(806)가 풀-다운 트랜지스터들(PD1, PD2) 중 하나인 실시예에서, 제2 활성층(L2)의 개구(908)는, 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1) 또는 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2) 위에 각각 제1 풀-업 트랜지스터(PU1) 또는 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)를 형성하는 데 사용될 수 있다. 이러한 단계는, 도 16에 관하여 전술한 프로세스들 중 하나 이상을 이용하여 개구(908)의 측벽들 상에 제2 게이트 유전체(826)가 형성되는(예를 들어, 등각 형성되는) 도 28에 도시되어 있다. 또한, 제2 수직 구조(828)는, 예를 들어, 도 16에 관하여 전술한 프로세스들 중 하나 이상을 이용하여 개구(908)를 충전하는 데 사용될 수 있다. 제2 수직 구조(828)는 도 2에 도시한 제1 풀-업 트랜지스터(PU1) 또는 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)로 식별될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 수직 구조(828) 형성에 이어서, 제2 수직 구조(828)로부터의 반도체 재료를 실리사이드 영역(912)과 반응시키거나 실리사이드 영역 내로 확산시킬 수 있는 어닐링 단계가 이어질 수 있다.Following the formation of the silicide region 912 at the bottom of the opening 908, the process flow continues until the first vertical structure 806 is one of the pull-down transistors PD1, PD2 or the pass-gate transistors PG1 , PG2). ≪ / RTI > In an embodiment where the first vertical structure 806 is one of the pull-down transistors PD1 and PD2, the opening 908 of the second active layer L2 is connected to the first pull- Can be used to form the first pull-up transistor PU1 or the second pull-up transistor PU2 respectively on the pull-down transistor PD2. This step is illustrated in FIG. 28 where a second gate dielectric 826 is formed (e.g., conformally formed) on the sidewalls of the opening 908 using one or more of the processes described above with respect to FIG. . Second vertical structure 828 can also be used to fill opening 908 using, for example, one or more of the processes described above with respect to FIG. The second vertical structure 828 can be identified as the first pull-up transistor PU1 or the second pull-up transistor PU2 shown in FIG. In some embodiments, following the formation of the second vertical structure 828, an anneal step may be followed that allows the semiconductor material from the second vertical structure 828 to react with or diffuse into the silicide region 912 have.

다시 도 27을 참조해 보면, 개구(908)의 바닥에 실리사이드 영역(912)을 형성하는 것에 이어서, 프로세스 흐름은, 제1 수직 구조(806)가 풀-다운 트랜지스터들(PD1, PD2) 중 하나인지 또는 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2) 중 하나인지 여부에 의존할 수 있다. 제1 수직 구조(806)가 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2) 중 하나인 실시예에서, 제2 활성층(L2)의 개구(908)는, 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2) 또는 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1) 위에 각각 제3 비아(206) 또는 제4 비아(208)를 형성하는 데 사용될 수 있다. 이러한 단계는, 개구(824)를 충전하도록 금속 특징부(830)를 형성할 수 있는 도 29에 도시되어 있다. 금속 특징부(830)는, 제1 게이트 전극층(812)과 유사한 재료들을 포함할 수 있고, 제1 게이트 전극층(812)과 유사한 프로세스들을 이용하여 형성될 수 있다. 후속하여, 일부 실시예들에서, 금속 특징부(830)는, 도 30에 도시한 바와 같이, 예를 들어, 금속 특징부(830)의 상면이 제2 게이트 전극층(820)의 상면과 실질적으로 동면으로 되도록 (예를 들어, RIE 등의 적절한 에칭 프로세스를 이용하여) 에칭백될 수 있다. 이어서, 금속 특징부(830)의 상면은 (도 30에는 도시하지 않은) 유전 재료에 의해 덮힐 수 있다.Referring again to FIG. 27, following forming the silicide region 912 at the bottom of the opening 908, the process flow continues until the first vertical structure 806 is in contact with one of the pull-down transistors PD1, PD2 Or one of the sense or pass-gate transistors PG1, PG2. In an embodiment where the first vertical structure 806 is one of the pass-gate transistors PG1 and PG2, the opening 908 of the second active layer L2 is connected to the second pass-gate transistor PG2 or the first May be used to form the third via 206 or the fourth via 208 on the pass-gate transistor PG1, respectively. This step is shown in FIG. 29, which may form the metal feature 830 to fill the opening 824. FIG. The metal features 830 may include materials similar to the first gate electrode layer 812 and may be formed using processes similar to the first gate electrode layer 812. [ Subsequently, in some embodiments, the metal features 830 may be formed such that the upper surface of the metal feature 830, for example, substantially overlaps the upper surface of the second gate electrode layer 820, (For example, by using an appropriate etching process such as RIE) so as to be in a hibernation state. Then, the upper surface of the metal feature 830 can be covered by a dielectric material (not shown in FIG. 30).

전술한 예에서, 제1 수직 구조(806)의 첫 번째 것이 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2) 중 하나이고 제1 수직 구조(806)의 두 번째 것이 풀-다운 트랜지스터들(PD1, PD2) 중 하나이면, 금속 특징부(830)는 패스-게이트 트랜지스터(PG1 또는 PG2) 위의 개구(908)에 형성되는 한편, 제2 수직 구조(828)와 제2 게이트 유전체(826)는 풀-다운 트랜지스터(PD1 또는 PD2) 위의 개구(908)에 형성된다. 그러나, 다른 일 실시예에서, 제2 수직 구조(828)와 제2 게이트 유전체(826)는, 풀-다운 트랜지스터(PD1 또는 PD2) 위의 개구(908) 뿐만 아니라 패스-게이트 트랜지스터(PG1 또는 PG2) 위의 개구(908)에도 형성될 수 있다. 후속하여, 패스-게이트 트랜지스터(PG1 또는 PG2) 위의 제2 수직 구조(828)와 제2 게이트 유전체(826)를 (예를 들어, 에칭 프로세스를 통해) 제거하여 실리사이드 영역(912)을 노출시켜, 개구(908)를 재형성할 수 있다. 이어서, 패스-게이트 트랜지스터(PG1 또는 PG2) 위의 개구(908)를 도전 재료로 충전하여, 예를 들어, 도 29와 도 30에 도시한 바와 같은 금속 특징부(830)를 형성할 수 있다.In the above example, the first one of the first vertical structures 806 is one of the pass-gate transistors PG1 and PG2 and the second one of the first vertical structures 806 is the pull-down transistors PD1 and PD2. The second vertical structure 828 and the second gate dielectric 826 are formed in the opening 908 over the pass-gate transistor PG1 or PG2 while the metal feature 830 is formed in the pull- Is formed in the opening 908 over the transistor PD1 or PD2. However, in another embodiment, the second vertical structure 828 and the second gate dielectric 826 are formed by the pass-gate transistors PG1 or PG2, as well as the openings 908 on the pull-down transistors PD1 or PD2, May also be formed in the opening 908 above. Subsequently, the second vertical structure 828 and the second gate dielectric 826 over the pass-gate transistor PG1 or PG2 are removed (e.g., via an etching process) to expose the silicide region 912 , The opening 908 can be re-formed. The opening 908 over the pass-gate transistor PG1 or PG2 may then be filled with a conductive material to form the metal feature 830, for example, as shown in Figures 29 and 30. [

도 19 내지 도 30에 도시한 프로세스 흐름은, 도 2에 도시한 SRAM 셀(100)의 풀-업 트랜지스터들(PU1, PU2), 풀-다운 트랜지스터들(PD1, PD2), 및 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2)을 제조하는 방법의 일례를 도시한다. 도 19에 관하여 전술한 바와 같이 희생 수직 구조(902)는, 유전층들(808, 814, 818, 822), 게이트 전극층들(812, 820), 및 게이트 유전체들(810, 906)의 형성 전에 제1 수직 구조(806) 위에 형성될 수 있다. 게다가, 희생 수직 구조(902)는 SRAM 셀(100)의 제2 활성 레벨에 후속 형성되는 개구(908)의 위치를 정의한다. 결국, 금속 특징부(830)와 제2 수직 구조(828)는 제1 수직 구조(806)와 자기 정렬된다.The process flow shown in Figs. 19 to 30 is the same as the process flow shown in Fig. 2 except that the pull-up transistors PU1 and PU2, pull-down transistors PD1 and PD2 of the SRAM cell 100 shown in Fig. 2, (PG1, PG2). The sacrificial vertical structure 902 is formed prior to formation of the dielectric layers 808, 814, 818, and 822, gate electrode layers 812 and 820, and gate dielectrics 810 and 906, as described above with respect to FIG. Lt; RTI ID = 0.0 > 806 < / RTI > In addition, the sacrificial vertical structure 902 defines the position of the opening 908 that is subsequently formed at the second activation level of the SRAM cell 100. [ As a result, the metal feature 830 and the second vertical structure 828 are self-aligned with the first vertical structure 806.

도 31은, 하나 이상의 실시예에 따른 RAM 셀들(100)의 2×2 어레이의 겹쳐진 탑다운 도이다. 더 큰 어레이가 가능하며, 일부 실시예들의 다양한 양태들을 명확하고도 간단히 예시하도록 2×2 어레이를 도시한다. 도 31에 도시한 어레이는, 제1 도전 트레이스(114)와 제2 도전 트레이스(128)가 실리사이드를 포함하는 일례를 예시하지만, 제1 도전 트레이스(114)와 제2 도전 트레이스(128)가 다른 도전 재료들을 포함하는 다른 예들도 가능하다. 어레이에 있어서, 각 SRAM 셀(100)은 셀들(100)이 인접해 있는 X 방향 또는 Y 방향 경계에 걸쳐 미러링되는 인접하는 셀(100)을 갖는다. 예를 들어, 셀(100-2)은 셀들(100-1과 100-2) 간의 X 방향 경계를 따른 셀(100-1)의 미러링된 버전이다. 마찬가지로, 셀(100-3)은 셀들(100-1과 100-3) 간의 Y 방향 경계를 따른 셀(100-1)의 미러링된 버전이다. 도 31에 도시한 2×2 어레이는 (예를 들어, 단면도로 볼 때) 원형 나노와이어 트랜지스터들을 예시한다. 그러나, 트랜지스터들의 단면 형상은 다른 임의의 형상일 수 있으며, 예를 들어, (도 5에 도시한 바와 같이) 막대형, 직사각형, 타원형일 수 있다. SRAM 셀들(100)의 각각은, SRAM 셀(100)의 풋프린트를 감소시키고 이에 따라 (도 31에 도시한 2×2 어레이 등의) 복수의 이러한 SRAM 셀들(100)의 집적 밀도를 증가시키고자 수직 트랜지스터들이 제1 활성 레벨 L1 및 제2 활성 레벨 L2에 형성되는 도 2에 도시한 3차원(3D) 레이아웃을 가질 수 있다.31 is a stacked top down view of a 2x2 array of RAM cells 100 in accordance with one or more embodiments. A larger array is possible, and a 2x2 array is shown to clearly and simply illustrate various aspects of some embodiments. 31 illustrates an example in which the first conductive trace 114 and the second conductive trace 128 include silicide, but the first conductive trace 114 and the second conductive trace 128 are different from each other Other examples involving conductive materials are possible. In an array, each SRAM cell 100 has an adjacent cell 100 in which the cells 100 are mirrored over an adjacent X-direction or Y-direction boundary. For example, cell 100-2 is a mirrored version of cell 100-1 along the X-direction boundary between cells 100-1 and 100-2. Similarly, cell 100-3 is a mirrored version of cell 100-1 along the Y direction boundary between cells 100-1 and 100-3. The 2 × 2 array shown in FIG. 31 illustrates circular nanowire transistors (eg, in cross-sectional view). However, the cross-sectional shape of the transistors may be any other shape, for example, rod-like, rectangular, or elliptical (as shown in FIG. 5). Each of the SRAM cells 100 is configured to reduce the footprint of the SRAM cell 100 and thereby increase the integration density of a plurality of such SRAM cells 100 (such as the 2x2 array shown in Figure 31) (3D) layout shown in Fig. 2 in which the vertical transistors are formed at the first activation level L1 and the second activation level L2.

이하에서는, 도 31에 도시한 SRAM 셀들(100)의 수직 적층된 트랜지스터들의 서로 다른 레벨들의 다양한 양태들을 설명한다. 도 32는, 도 31에 도시한 SRAM 셀들(100)의 2×2 어레이의 제1 활성 레벨 L1의 소스 레벨 S1의 겹쳐진 탑다운 도를 도시한다. 소스 레벨 S1(도 2 참조)은, 일례로, 풀-다운 트랜지스터들(PD1, PD2)과 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2)의 소스 영역들이 형성되는 제1 활성 레벨 L1의 레벨일 수 있다. 제1 활성 레벨 L1의 소스 레벨 S1은, 제1 n-웰(1002), 제2 n-웰(1004), 제3 n-웰(1006), 및 제4 n-웰(1008)을 포함할 수 있다. SRAM 셀들(100-1 내지 100-4)의 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 소스 영역(136)은 제1 n-웰(1002), 제2 n-웰(1004), 제3 n-웰(1006), 및 제4 n-웰(1008)로부터 각각 연장될 수 있다.Hereinafter, various aspects of the different levels of vertically stacked transistors of the SRAM cells 100 shown in FIG. 31 will be described. 32 shows a superposed top down view of a source level S1 of a first active level L1 of a 2x2 array of SRAM cells 100 shown in Fig. The source level S1 (see FIG. 2) may be, for example, the level of the first active level L1 at which the source regions of the pull-down transistors PD1 and PD2 and the pass-gate transistors PG1 and PG2 are formed . The source level S1 of the first activation level L1 includes a first n-well 1002, a second n-well 1004, a third n-well 1006 and a fourth n-well 1008 . The source region 136 of the second pass-gate transistor PG2 of the SRAM cells 100-1 through 100-4 includes a first n-well 1002, a second n-well 1004, a third n- Well 1006, and fourth n-well 1008, respectively.

또한, 어레이는, 다수의 셀들(100)에 걸쳐 연장될 수 있는 다양한 n-웰들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 어레이는, 셀들(100-1, 100-2)에 걸쳐 Y 방향을 따라 연장되는 제5 n-웰(1010), 및 셀들(100-3, 100-4)에 걸쳐 Y 방향을 따라 연장되는 제6 n-웰(1012)을 포함할 수 있다. 셀들(100-1, 100-2)의 각각의 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 소스 영역(116)은 제5 n-웰(1010)로부터 연장될 수 있는 한편, 셀들(100-3, 100-4)의 각각의 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 소스 영역(116)은 제6 n-웰(1012)로부터 연장될 수 있다. 도 32에 도시한 실시예에서, 제1 n-웰(1002), 제2 n-웰(1004), 및 the 제5 n-웰(1010)은 정렬될 수 있다. 게다가, 일부 실시예들에서, 제3 n-웰(1006), 제4 n-웰(1008), 및 제6 n-웰(1012)은 도 32에 도시한 바와 같이 정렬될 수 있다.The array may also include a variety of n-wells that may extend across multiple cells 100. For example, the array may include a fifth n-well 1010 extending along the Y direction across the cells 100-1, 100-2, and a Y-direction across the cells 100-3, 100-4 Lt; RTI ID = 0.0 > n-well < / RTI > The source region 116 of each second pull-down transistor PD2 of the cells 100-1 and 100-2 may extend from the fifth n-well 1010 while the source region 116 of each of the cells 100-3, The source region 116 of each second pull-down transistor PD2 of the first pull-down transistor 100-4 may extend from the sixth n-well 1012. 32, the first n-well 1002, the second n-well 1004, and the fifth n-well 1010 may be aligned. In addition, in some embodiments, the third n-well 1006, the fourth n-well 1008, and the sixth n-well 1012 may be aligned as shown in FIG.

어레이는, 셀들(100-1, 100-3)에 걸쳐 X 방향을 따라 연장되는 제7 n-웰(1014), 및 셀들(100-2, 100-4)에 걸쳐 X 방향을 따라 연장되는 제8 n-웰(1016)을 더 포함한다. 제7 n-웰(1014)은 제1 n-웰(1002)과 제3 n-웰(1006) 사이에 위치할 수 있는 한편, 제8 n-웰(1016)은 제2 n-웰(1004)과 제4 n-웰(1008) 사이에 위치할 수 있다. 셀들(100-1, 100-3)의 각각의 제1 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 소스 영역(102)은 제7 n-웰(1014)로부터 연장될 수 있는 한편, 셀들(100-2, 100-4)의 각각의 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 소스 영역(102)은 제8 n-웰(1016)로부터 연장될 수 있다.The array includes a seventh n-well 1014 extending along the X direction across the cells 100-1 and 100-3 and a seventh n-well 1014 extending along the X direction across the cells 100-2 and 100-4. 8 < / RTI > well (1016). The seventh n-well 1014 may be located between the first n-well 1002 and the third n-well 1006 while the eighth n-well 1016 may be located between the second n-well 1004 Lt; / RTI > and the fourth n-well 1008, respectively. The source region 102 of each first pull-down transistor PD2 of the cells 100-1 and 100-3 may extend from the seventh n-well 1014 while the source regions 102 of the cells 100-2, The source region 102 of each first pull-down transistor PD1 of the first pull-down transistor 100-4 may extend from the eighth n-well 1016.

어레이는, 셀들(100-1, 100-3)에 걸쳐 X 방향을 따라 연장되는 제9 n-웰(1018), 및 셀들(100-2, 100-4)에 걸쳐 X 방향을 따라 연장되는 제10 n-웰(1020)을 더 포함한다. 제9 n-웰(1018)은 제5 n-웰(1010)과 제6 n-웰(1012) 사이에 위치할 수 있는 한편, 제10 n-웰(1020)도 제5 n-웰(1010)과 제6 n-웰(1012) 사이에 위치할 수 있다. 셀들(100-1, 100-3)의 각각의 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 소스 영역(130)은 제9 n-웰(1018)로부터 연장될 수 있는 한편, 셀들(100-2, 100-4)의 각각의 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 소스 영역(130)은 제10 n-웰(1020)로부터 연장될 수 있다.The array includes a ninth n-well 1018 extending along the X direction across the cells 100-1 and 100-3 and a ninth well 1018 extending along the X direction across the cells 100-2 and 100-4. 10 < / RTI > The ninth well 1018 may be located between the fifth n-well 1010 and the sixth n-well 1012 while the tenth n-well 1020 may be located between the fifth n-well 1010 ) And the sixth n-well (1012). The source region 130 of each first pass-gate transistor PG1 of the cells 100-1 and 100-3 may extend from the ninth n-well 1018 while the source regions 130 of the cells 100-2, The source region 130 of each first pass-gate transistor PG1 of the first n-well 100-4 may extend from the tenth n-well 1020.

도 2에 관하여 전술한 바와 같이, 풀-다운 트랜지스터들(PD1, PD2)의 소스 영역들(116, 102)은 제2 전력 전압 Vss에 결합될 수 있다. 도 33에 도시한 바와 같이, 이는, 제5 n-웰(1010), 제6 n-웰(1012), 제7 n-웰(1014), 및 제8 n-웰(1016)에 각각 결합될 수 있는 복수의 전력 비아(1022)를 사용함으로써 달성될 수 있다. 복수의 전력 비아(1022)는 (예를 들어, 도 2에 관하여 전술한 제1 비아(202)의 도전 재료와 유사한) 도전 재료를 포함할 수 있다. 복수의 전력 비아(1022)는, 제5 n-웰(1010), 제6 n-웰(1012), 제7 n-웰(1014), 및 제8 n-웰(1016)을, 풀-다운 트랜지스터들(PD1, PD2)의 소스 영역들(116, 102)에 제2 전력 전압 Vss를 공급하는 제2 전력 레일(1024)에 결합할 수 있다. 제2 전력 레일(1024)은, 도 2에 관하여 전술한 제1 비아(202)의 도전 재료와 유사한 도전 재료를 포함할 수 있고, 2×2 어레이의 금속화층에 형성될 수 있다.As described above with respect to FIG. 2, the source regions 116, 102 of the pull-down transistors PD1, PD2 may be coupled to the second power voltage Vss. As shown in Fig. 33, this can be coupled to the fifth n-well 1010, the sixth n-well 1012, the seventh n-well 1014, and the eighth n- Lt; RTI ID = 0.0 > 1022 < / RTI > A plurality of power vias 1022 may include a conductive material (e.g., similar to the conductive material of first via 202 described above with respect to FIG. 2). The plurality of power vias 1022 are connected to the first n-well 1010, the sixth n-well 1012, the seventh n-well 1014 and the eighth n- Of the transistors PD1 and PD2 May be coupled to a second power rail 1024 that supplies the second power voltage Vss to the source regions 116, The second power rail 1024 may include a conductive material similar to the conductive material of the first via 202 described above with respect to FIG. 2 and may be formed in a 2x2 array of metallized layers.

도 2에 관하여 전술한 바와 같이, 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 소스 영역(130)은 비트 라인(BL)에 전기적으로 결합될 수 있다. 도 34에 도시한 바와 같이, 이는 제9 n-웰(1018)과 제10 n-웰(1020)에 각각 결합될 수 있는 복수의 비트 라인 비아(1026)를 사용함으로써 달성될 수 있다. 복수의 비트 라인 비아(1026)는, (예를 들어, 도 2에 관하여 전술한 제1 비아(202)의 도전 재료와 유사한) 도전 재료를 포함할 수 있다. 비트 라인 비아들(1026)은, 제9 n-웰(1018)과 제10 n-웰(1020)을, 2×2 어레이의 금속화층에 형성될 수 있는 비트 라인(BL)에 결합할 수 있다. 비트 라인(BL)은 제2 전력 레일(1024)로부터의 다른 금속층에 형성될 수 있다.As described above with respect to FIG. 2, the source region 130 of the first pass-gate transistor PG1 may be electrically coupled to the bit line BL. 34, this can be achieved by using a plurality of bit line vias 1026 that can be coupled to the n-well 1018 and the tenth n-well 1020, respectively. A plurality of bitline vias 1026 may include a conductive material (e.g., similar to the conductive material of first via 202 described above with respect to FIG. 2). The bit line vias 1026 may couple the ninth well 1018 and the tenth n-well 1020 to a bit line BL that may be formed in a 2x2 array of metallization layers . The bit line BL may be formed in another metal layer from the second power rail 1024.

도 2에 관하여 전술한 바와 같이, 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 소스 영역(136)은 상보 비트 라인(BBL)에 전기적으로 결합될 수 있다. 도 35에 도시한 바와 같이, 이는, 제1 n-웰(1002), 제2 n-웰(1004), 제3 n-웰(1006), 제4 n-웰(1008)에 각각 결합될 수 있는 복수의 상보 비트 라인 비아(1028)를 사용함으로써 달성될 수 있다. 복수의 상보 비트 라인 비아(1028)는, (예를 들어, 도 2에 관하여 전술한 제1 비아(202)의 도전 재료와 유사한) 도전 재료를 포함할 수 있다. 상보 비트 라인 비아들(1028)은, 제1 n-웰(1002), 제2 n-웰(1004), 제3 n-웰(1006), 제4 n-웰(1008)을, 2×2 어레이의 금속화층에 형성될 수 있는 상보 비트 라인(BBL)에 결합할 수 있다. 상보 비트 라인(BBL)은, 비트 라인(BL)과 동일한 금속화층에 형성될 수 있다.As described above with respect to FIG. 2, the source region 136 of the second pass-gate transistor PG2 may be electrically coupled to the complementary bit line BBL. As shown in Figure 35, this can be coupled to the first n-well 1002, the second n-well 1004, the third n-well 1006, and the fourth n-well 1008, respectively Lt; RTI ID = 0.0 > 1028 < / RTI > A plurality of complementary bit line vias 1028 may include a conductive material (e.g., similar to the conductive material of first via 202 described above with respect to FIG. 2). The complementary bit line vias 1028 are connected to a first n-well 1002, a second n-well 1004, a third n-well 1006 and a fourth n-well 1008, To a complementary bit line (BBL) that may be formed in the metallization layer of the array. The complementary bit line BBL may be formed in the same metallization layer as the bit line BL.

요약하자면, 도 32 내지 도 35는, 도 31에 도시한 SRAM 셀들(100)의 2×2 어레이의 제1 활성 레벨 L1의 소스 레벨 S1의 겹쳐진 탑다운 도를 도시한다. 도 36은, 도 31에 도시한 도시한 SRAM 셀들(100)의 2×2 어레이의 제1 활성 레벨 L1의 채널 레벨 C1과 드레인 레벨 D1의 겹쳐진 탑다운 도를 도시한다. 채널 레벨 C1과 드레인 레벨 D1(도 2 참조)은, 일례로, 풀-다운 트랜지스터들(PD1, PD2)과 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2)의 채널 영역들과 드레인 영역들이 형성되는 제1 활성 레벨 L1의 레벨일 수 있다.In summary, FIGS. 32-35 illustrate an overlapping top down view of the source level S1 of the first active level L1 of the 2x2 array of SRAM cells 100 shown in FIG. FIG. 36 shows the overlapped top-down view of the channel level C1 and the drain level D1 of the first active level L1 of the 2x2 array of SRAM cells 100 shown in FIG. The channel level C1 and the drain level D1 (see FIG. 2) are connected to the first and second drain regions D1 and D2 (see FIG. 2) in which channel regions and drain regions of the pull-down transistors PD1 and PD2 and the pass- May be the level of the active level L1.

도 36에 도시한 바와 같이, 셀들(100-1 내지 100-4)의 각각마다, 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 드레인 영역(140)이 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 채널 영역 위에 형성될 수 있다. 이어서, 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 채널 영역은 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 게이트(138)에 의해 둘러싸일 수 있다. 도 36에 도시한 바와 같이, 셀들(100-1 내지 100-4)의 각각마다, 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 드레인 영역(106)은 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 채널 영역 위에 형성될 수 있다. 이어서, 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 채널 영역은 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 게이트(104)에 의해 둘러싸일 수 있다. 도 36에 도시한 바와 같이, 셀들(100-1 내지 100-4)의 각각마다, 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 드레인 영역(120)은 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 채널 영역 위에 형성될 수 있다. 이어서, 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 채널 영역은 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 게이트(118)에 의해 둘러싸일 수 있다. 도 36에 도시한 바와 같이, 셀들(100-1 내지 100-4)의 각각마다, 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 드레인 영역(134)은 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 채널 영역 위에 형성될 수 있다. 이어서, 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 채널 영역은 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 게이트(132)에 의해 둘러싸일 수 있다.The drain region 140 of the second pass-gate transistor PG2 is connected to the channel region of the second pass-gate transistor PG2 for each of the cells 100-1 to 100-4, Lt; / RTI > Then, the channel region of the second pass-gate transistor PG2 may be surrounded by the gate 138 of the second pass-gate transistor PG2. As shown in FIG. 36, the drain region 106 of the first pull-down transistor PD1 is connected to the channel region of the first pull-down transistor PD1 for each of the cells 100-1 to 100-4. Lt; / RTI > The channel region of the first pull-down transistor PD1 may then be surrounded by the gate 104 of the first pull-down transistor PD1. As shown in Fig. 36, the drain region 120 of the second pull-down transistor PD2 is connected to the channel region of the second pull-down transistor PD2 for each of the cells 100-1 through 100-4, Lt; / RTI > The channel region of the second pull-down transistor PD2 may then be surrounded by the gate 118 of the second pull-down transistor PD2. The drain region 134 of the first pass-gate transistor PG1 is connected to the channel region of the first pass-gate transistor PG1 for each of the cells 100-1 to 100-4, Lt; / RTI > Then, the channel region of the first pass-gate transistor PG1 may be surrounded by the gate 132 of the first pass-gate transistor PG1.

도 2에 관하여 전술한 바와 같이, 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2)의 게이트들은 기입 라인(WL)에 전기적으로 결합될 수 있다. 도 36에 도시한 바와 같이, 이는, 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2)의 게이트들(138, 1332)에 각각 결합될 수 있는 복수의 워드 라인 비아(1030)를 사용함으로써 달성될 수 있다. 복수의 워드 라인 비아(1030)는, (예를 들어, 도 2에 관하여 전술한 제1 비아(202)의 도전 재료와 유사한) 도전 재료를 포함할 수 있다. 워드 라인 비아들(1030)은, 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2)의 게이트들(138, 132)을, 2×2 어레이의 금속화층에 형성될 수 있는 워드 라인 WL에 결합할 수 있다. 도 2에 관하여 전술한 바와 같이, 풀-다운 트랜지스터들(PD1, PD2)의 게이트들은 제1 비아(202)와 제2 비아(204)를 사용하여 풀-업 트랜지스터들(PU1, PU2)의 게이트들에 결합될 수 있다. 도 36은, 또한, 셀들(100-1 내지 100-4)의 각각의 제1 비아(202)와 제2 비아(204)를 도시한다.As described above with respect to FIG. 2, the gates of pass-gate transistors PG1 and PG2 may be electrically coupled to write line WL. 36, this can be achieved by using a plurality of wordline vias 1030 that can be coupled to the gates 138 and 1332 of the pass-gate transistors PG1 and PG2, respectively. The plurality of wordline vias 1030 may include a conductive material (e.g., similar to the conductive material of the first via 202 described above with respect to FIG. 2). Word line vias 1030 may couple gates 138 and 132 of pass-gate transistors PG1 and PG2 to a word line WL that may be formed in a 2x2 array of metallization layers. Gates of the pull-down transistors PD1 and PD2 are coupled to the gates of the pull-up transistors PU1 and PU2 using the first via 202 and the second via 204, Lt; / RTI > 36 also shows the first via 202 and the second via 204, respectively, of the cells 100-1 through 100-4.

도 37은, 일 실시예에 따라 도 31에 도시한 SRAM 셀들(100)의 2×2 어레이의 트레이스 레벨 SL의 겹쳐진 탑다운 도를 도시한다. 트레이스 레벨 SL(도 2 참조)은, 일례로, 제1 도전 트레이스(114)와 제2 도전 트레이스(128)가 형성되는 레벨일 수 있다. 도 37에 도시한 바와 같이, 제1 도전 트레이스(114)는, 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 드레인 영역(106)과 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 드레인 영역(134)을 둘러쌀 수 있고, 이에 따라 제1 풀-다운 트랜지스터(PD1)의 드레인 영역(106)과 제1 패스-게이트 트랜지스터(PG1)의 드레인 영역(134)을 서로 결합할 수 있다. 또한, 도 37에 도시한 바와 같이, 제2 도전 트레이스(128)는, 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 드레인 영역(120)과 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 드레인 영역(140)을 둘러쌀 수 있고, 이에 따라 제2 풀-다운 트랜지스터(PD2)의 드레인 영역(120)과 제2 패스-게이트 트랜지스터(PG2)의 드레인 영역(140)을 서로 결합할 수 있다.37 shows an overlapping top down view of a 2x2 array of trace levels SL of SRAM cells 100 shown in FIG. 31, in accordance with one embodiment. The trace level SL (see FIG. 2) can be, for example, the level at which the first conductive traces 114 and the second conductive traces 128 are formed. 37, the first conductive traces 114 surround the drain region 106 of the first pull-down transistor PD1 and the drain region 134 of the first pass-gate transistor PG1 The drain region 106 of the first pull-down transistor PD1 and the drain region 134 of the first pass-gate transistor PG1 can be coupled to each other. 37, the second conductive trace 128 is formed between the drain region 120 of the second pull-down transistor PD2 and the drain region 140 of the second pass-gate transistor PG2. The drain region 120 of the second pull-down transistor PD2 and the drain region 140 of the second pass-gate transistor PG2 can be coupled to each other.

도 38은, 도 31에 도시한 SRAM 셀들(100)의 2×2 어레이의 제2 활성 레벨 L2의 드레인 레벨 D2와 채널 레벨 C2의 겹쳐진 탑다운 도를 도시한다. 드레인 레벨 D2와 채널 레벨 C2(도 2 참조)는, 일례로, 풀-업 트랜지스터들(PU1, PU2)의 채널 영역들과 드레인 영역들이 형성되는 제2 활성 레벨 L2의 레벨일 수 있다. 도 38에 도시한 바와 같이, 셀들(100-1 내지 100-4)의 각각마다, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 채널 영역(1032)은 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 드레인 영역(112) 위에 형성될 수 있다. 이어서, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 채널 영역(1032)은 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 게이트(110)에 의해 둘러싸일 수 있다. 도 38에 도시한 바와 같이, 셀들(100-1 내지 100-4)의 각각마다, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 채널 영역(1034)은 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 드레인 영역(126) 위에 형성될 수 있다. 이어서, 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 채널 영역(1034)은 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 게이트(124)에 의해 둘러싸일 수 있다. 도 2에 관하여 전술한 바와 같이, 트랜지스터들(PU2, PD2)의 게이트들은 제4 비아(208)를 사용하여 트랜지스터들(PU1, PD1)의 드레인들에 결합될 수 있는 한편, 트랜지스터들(PU1, PD1)의 게이트들은 제3 비아(206)를 사용하여 트랜지스터들(PU2, PD2)의 드레인들에 결합될 수 있다. 제3 비아(206)와 제4 비아(208)도 도 38에서 셀들(100-1 내지 100-4)의 각각마다 예시되어 있다. 도 2에 관하여 전술한 바와 같이, 풀-다운 트랜지스터들(PD1, PD2)의 게이트들은 제1 비아(202)와 제2 비아(204)를 사용하여 풀-업 트랜지스터들(PU1, PU2)의 게이트들에 결합될 수 있다. 또한, 도 38은 셀들(100-1 내지 100-4)의 각각마다 제1 비아(202)와 제2 비아(204)를 예시한다.Fig. 38 shows a top-down view of the drain level D2 and the channel level C2 overlapping the second active level L2 of the 2x2 array of the SRAM cells 100 shown in Fig. The drain level D2 and the channel level C2 (see FIG. 2) may be, for example, the level of the second active level L2 at which the channel regions and drain regions of the pull-up transistors PU1 and PU2 are formed. As shown in Fig. 38, the channel region 1032 of the first pull-up transistor PU1 is connected to the drain region of the first pull-up transistor PU1 for each of the cells 100-1 to 100-4, (Not shown). The channel region 1032 of the first pull-up transistor PU1 may then be surrounded by the gate 110 of the first pull-up transistor PU1. The channel region 1034 of the second pull-up transistor PU2 is connected to the drain region of the second pull-up transistor PU2 for each of the cells 100-1 through 100-4, (Not shown). The channel region 1034 of the second pull-up transistor PU2 may then be surrounded by the gate 124 of the second pull-up transistor PU2. 2, the gates of transistors PU2 and PD2 may be coupled to the drains of transistors PU1 and PD1 using fourth vias 208 while the gates of transistors PU1, PD1 may be coupled to the drains of the transistors PU2 and PD2 using a third via 206. [ The third via 206 and the fourth via 208 are also illustrated for each of the cells 100-1 through 100-4 in FIG. Gates of the pull-down transistors PD1 and PD2 are coupled to the gates of the pull-up transistors PU1 and PU2 using the first via 202 and the second via 204, Lt; / RTI > 38 illustrates the first via 202 and the second via 204 for each of the cells 100-1 through 100-4.

도 39는, 일 실시예에 따라 도 31에 도시한 SRAM 셀들(100)의 2×2 어레이의 제2 활성 레벨 L2의 소스 레벨 S2의 겹쳐진 탑다운 도를 도시한다. 소스 레벨 S2(도 2 참조)는, 일례로, 풀-업 트랜지스터들(PU1, PU2)의 소스 영역들이 형성되는 제2 활성 레벨 L2의 레벨일 수 있다. 도 39에 도시한 바와 같이, 셀들(100-1 내지 100-4)의 각각은, 제1 풀-업 트랜지스터(PU1)의 소스 영역(108)과 제2 풀-업 트랜지스터(PU2)의 소스 영역(122)을 포함한다. 도 2에 관하여 전술한 바와 같이, 풀-업 트랜지스터들(PU1, PU2)의 소스들(108, 122)은 제1 전력 전압 Vdd에 결합된다. 도 39에 도시한 바와 같이, 이는, 셀들(100-1 내지 100-4)의 각각의 소스들(108, 122) 주위에 제1 전력 레일(1036)을 형성함으로써 달성될 수 있다. 제1 전력 레일(1036)은, 제1 비아(202)의 도전 재료와 유사한 도전 재료를 포함할 수 있고, 제1 전력 전압 Vdd에 전기적으로 결합될 수 있다. 도 40은, 제1 전력 레일(1036)을 형성하는 데 사용되는 도전 재료의 양이 감소된 다른 일 실시예를 도시한다.Figure 39 shows an overlapping top down view of the source level S2 of the second active level L2 of the 2x2 array of SRAM cells 100 shown in Figure 31 according to one embodiment. The source level S2 (see FIG. 2) can be, for example, the level of the second active level L2 at which the source regions of the pull-up transistors PU1 and PU2 are formed. As shown in FIG. 39, each of the cells 100-1 to 100-4 includes a source region 108 of the first pull-up transistor PU1 and a source region 108 of the second pull-up transistor PU2. (Not shown). As described above with respect to FIG. 2, the sources 108 and 122 of the pull-up transistors PU1 and PU2 are coupled to the first power voltage Vdd. As shown in FIG. 39, this can be achieved by forming a first power rail 1036 around each of the sources 108, 122 of the cells 100-1 through 100-4. The first power rail 1036 may include a conductive material similar to the conductive material of the first via 202 and may be electrically coupled to the first power voltage Vdd. 40 shows another embodiment in which the amount of conductive material used to form the first power rail 1036 is reduced.

도 31 내지 도 40에 관하여 전술한 아키텍처는, SRAM 셀(100)의 풋프린트를 감소시킬 수 있고, 결국, (도 31에 도시한 2×2 어레이 등의) 복수의 이러한 SRAM 셀(100)의 집적 밀도를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 비아(202), 제2 비아(204), 제3 비아(206), 및 제4 비아(208)는, 풀-업 트랜지스터들(PU1, PU2), 풀-다운 트랜지스터들(PD1, PD2), 및 패스-게이트 트랜지스터들(PG1, PG2)의 수직 상호 접속을 가능하게 하며, 이에 따라 SRAM 셀(100)의 풋프린트를 감소시킬 수 있다.31-40 may reduce the footprint of SRAM cell 100 and may eventually lead to a reduction in the number of such SRAM cells 100 (such as the 2x2 array shown in Figure 31) The integration density can be increased. For example, the first via 202, the second via 204, the third via 206, and the fourth via 208 may be connected to the pull-up transistors PU1 and PU2, (PD1, PD2), and pass-gate transistors (PG1, PG2), thereby reducing the footprint of the SRAM cell (100).

상기의 설명은, 당업자가 본 개시의 양태들을 더 잘 이해할 수 있도록 수 개의 실시형태들의 특징들을 약술한다. 당업자라면, 여기서 소개된 실시형태들과 동일한 목적을 달성하고 및/또는 동일한 이점을 달성하기 위하여 기타의 프로세스 및 구조체를 설계 또는 수정하기 위한 기초로서 본 개시를 용이하게 이용할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 당업자라면, 또한 이러한 등가의 구성이 본 개시의 사상과 범위로부터 벗어나지 않으며, 본 개시의 사상과 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 변경, 대체, 및 변형을 가할 수 있다는 것을 인식해야 한다.The foregoing description outlines features of several embodiments in order to enable those skilled in the art to better understand aspects of the disclosure. It should be understood by those skilled in the art that the present disclosure can readily be used as a basis for designing or modifying other processes and structures to achieve the same purpose and / or to achieve the same advantages as the embodiments disclosed herein. Those skilled in the art will recognize that such equivalent constructions do not depart from the spirit and scope of this disclosure and that various changes, substitutions and alterations can be made herein without departing from the spirit and scope of the disclosure.

Claims (10)

반도체 디바이스에 있어서,
제1 수직 소스, 상기 제1 수직 소스 위의 제1 수직 채널, 상기 제1 수직 채널 위의 제1 수직 드레인, 및 상기 제1 수직 채널 주위의 제1 게이트 전극을 포함하는 제1 풀-다운 트랜지스터;
상기 제1 수직 드레인 위의 제2 수직 드레인, 상기 제2 수직 드레인 위의 제2 수직 채널, 상기 제2 수직 채널 위의 제2 수직 소스, 및 상기 제2 수직 채널 주위의 제2 게이트 전극을 포함하는 제1 풀-업 트랜지스터;
상기 제1 게이트 전극과 상기 제2 게이트 전극을 결합하는 제1 비아(via);
상기 제1 수직 드레인과 상기 제2 수직 드레인 사이에 제1 부분을 가지는 제1 도전성 트레이스;
제3 수직 소스, 상기 제3 수직 소스 위의 제3 수직 채널, 상기 제3 수직 채널 위의 제3 수직 드레인, 및 상기 제3 수직 채널 주위의 제3 게이트 전극을 포함하는 제1 패스-게이트(pass-gate) 트랜지스터로서, 상기 제1 도전성 트레이스는 상기 제3 수직 드레인 위에 제2 부분을 가지는 것인 상기 제1 패스-게이트 트랜지스터;
제4 수직 소스, 상기 제4 수직 소스 위의 제4 수직 채널, 상기 제4 수직 채널 위의 제4 수직 드레인, 및 상기 제4 수직 채널 주위의 제4 게이트 전극을 포함하는 제2 풀-다운 트랜지스터;
상기 제4 수직 드레인 위의 제5 수직 드레인, 상기 제5 수직 드레인 위의 제5 수직 채널, 상기 제5 수직 채널 위의 제5 수직 소스, 및 상기 제5 수직 채널 주위의 제5 게이트 전극을 포함하는 제2 풀-업 트랜지스터로서, 상기 제5 게이트 전극은 상기 제1 도전성 트레이스의 제2 부분 위로 연장되는 말단(distal) 부분을 가지는 것인 상기 제2 풀-업 트랜지스터;
상기 제4 게이트 전극과 상기 제5 게이트 전극을 결합하는 제2 비아;
상기 제4 수직 드레인과 상기 제5 수직 드레인 사이에 제1 부분을 가지는 제2 도전성 트레이스;
제6 수직 소스, 상기 제6 수직 소스 위의 제6 수직 채널, 상기 제6 수직 채널 위의 제6 수직 드레인, 및 상기 제6 수직 채널 주위의 제6 게이트 전극을 포함하는 제2 패스-게이트 트랜지스터로서, 상기 제2 도전성 트레이스는, 상기 제6 수직 드레인 위에 제2 부분을 가지며, 상기 제2 게이트 전극은 상기 제2 도전성 트레이스의 상기 제2 부분 위로 연장되는 말단 부분을 가지는 것인 상기 제2 패스-게이트 트랜지스터;
상기 제2 게이트 전극의 상기 말단 부분과 상기 제2 도전성 트레이스의 상기 제2 부분을 결합하는 제3 비아; 및
상기 제5 게이트 전극의 상기 말단 부분과 상기 제1 도전성 트레이스의 상기 제2 부분을 결합하는 제4 비아를 포함하는 반도체 디바이스.
A semiconductor device comprising:
A first pull-down transistor including a first vertical source, a first vertical channel on the first vertical source, a first vertical drain on the first vertical channel, and a first gate electrode around the first vertical channel, ;
A second vertical drain on the first vertical drain, a second vertical channel on the second vertical drain, a second vertical source on the second vertical channel, and a second gate electrode around the second vertical channel A first pull-up transistor;
A first via coupled to the first gate electrode and the second gate electrode;
A first conductive trace having a first portion between the first vertical drain and the second vertical drain;
A first pass-gate including a third vertical source, a third vertical channel on the third vertical source, a third vertical drain on the third vertical channel, and a third gate electrode around the third vertical channel, pass-gate transistor, the first conductive trace having a second portion over the third vertical drain;
A second pull-down transistor including a fourth vertical source, a fourth vertical channel on the fourth vertical source, a fourth vertical drain on the fourth vertical channel, and a fourth gate electrode around the fourth vertical channel, ;
A fifth vertical drain on the fourth vertical drain, a fifth vertical channel on the fifth vertical drain, a fifth vertical source on the fifth vertical channel, and a fifth gate electrode around the fifth vertical channel The second pull-up transistor having the fifth gate electrode having a distal portion extending over a second portion of the first conductive trace;
A second via coupling the fourth gate electrode and the fifth gate electrode;
A second conductive trace having a first portion between the fourth vertical drain and the fifth vertical drain;
A second pass-gate transistor including a sixth vertical source, a sixth vertical channel on the sixth vertical source, a sixth vertical drain on the sixth vertical channel, and a sixth gate electrode around the sixth vertical channel, Wherein the second conductive trace has a second portion over the sixth vertical drain and the second gate electrode has a distal portion extending over the second portion of the second conductive trace, A gate transistor;
A third via for joining said distal portion of said second gate electrode to said second portion of said second conductive trace; And
And a fourth via for coupling the distal portion of the fifth gate electrode to the second portion of the first conductive trace.
제1항에 있어서, 상기 제1 패스-게이트 트랜지스터는, 제1 방향을 따라 제1 거리만큼 상기 제1 풀-다운 트랜지스터로부터 측방향으로 분리되며,
상기 제2 패스-게이트 트랜지스터는 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 상기 제1 거리만큼 상기 제1 풀-다운 트랜지스터로부터 측방향으로 분리되며,
상기 제2 풀-다운 트랜지스터는, 상기 제2 방향을 따라 상기 제1 거리만큼 상기 제1 패스-게이트 트랜지스터로부터 측방향으로 분리되는 것인 반도체 디바이스.
2. The transistor of claim 1, wherein the first pass-gate transistor is laterally separated from the first pull-down transistor by a first distance along a first direction,
The second pass-gate transistor is laterally separated from the first pull-down transistor by the first distance along a second direction perpendicular to the first direction,
And the second pull-down transistor is laterally separated from the first pass-gate transistor by the first distance along the second direction.
제1항에 있어서, 상기 제1 풀-업 트랜지스터 또는 상기 제2 풀-업 트랜지스터 중 적어도 하나는, 무접합형(junctionless) 수직 트랜지스터를 포함하는 것인 반도체 디바이스. 2. The semiconductor device of claim 1, wherein at least one of the first pull-up transistor or the second pull-up transistor comprises a junctionless vertical transistor. 제1항에 있어서, 상기 제1 도전성 트레이스 또는 상기 제2 도전성 트레이스 중 적어도 하나는 규화물(silicide)을 포함하는 것인 반도체 디바이스. The semiconductor device of claim 1, wherein at least one of the first conductive trace or the second conductive trace comprises a silicide. 제1항에 있어서, 상기 제2 수직 드레인은 상기 제1 수직 드레인과 정렬되며, 상기 제5 수직 드레인은 상기 제4 수직 드레인과 정렬되는 것인 반도체 디바이스. The semiconductor device of claim 1, wherein the second vertical drain is aligned with the first vertical drain, and the fifth vertical drain is aligned with the fourth vertical drain. 제1항에 있어서, 상기 제3 게이트 전극 및 상기 제6 게이트 전극에 결합된 워드 라인을 더 포함하는 반도체 디바이스.The semiconductor device of claim 1, further comprising a word line coupled to the third gate electrode and the sixth gate electrode. 제1항에 있어서,
제1 n-웰로서, 상기 제1 수직 소스는 상기 제1 n-웰로부터 연장되는 것인 상기 제1 n-웰;
상기 제1 n-웰로부터 제1 거리만큼 측방향으로 분리된 제2 n-웰로서, 상기 제3 수직 소스는 상기 제2 n-웰로부터 연장되는 것인 상기 제2 n-웰;
상기 제2 n-웰로부터 상기 제1 거리만큼 측방향으로 분리된 제3 n-웰로서, 상기 제4 수직 소스는 상기 제3 n-웰로부터 연장되는 것인 상기 제3 n-웰; 및
상기 제1 n-웰과 상기 제3 n-웰로부터 상기 제1 거리만큼 측방향으로 분리된 제4 n-웰로서, 상기 제6 수직 소스는 상기 제4 n-웰로부터 연장되는 것인 상기 제4 n-웰을 더 포함하는 반도체 디바이스.
The method according to claim 1,
A first n-well, said first vertical source extending from said first n-well;
A second n-well separated laterally by a first distance from the first n-well, the third vertical source extending from the second n-well;
A third n-well separated laterally by said first distance from said second n-well, said fourth vertical source extending from said third n-well; And
And a fourth n-well laterally separated from the first n-well and the third n-well by the first distance, the sixth vertical source extending from the fourth n- 4 n-well.
제7항에 있어서,
상기 제1 n-웰에 결합된 제1 파워 비아; 및
상기 제3 n-웰에 결합된 제2 파워 비아를 더 포함하며,
상기 제1 파워 비아 및 상기 제2 파워 비아는 파워 레일에 결합되는 것인 반도체 디바이스.
8. The method of claim 7,
A first power via coupled to the first n-well; And
And a second power via coupled to the third n-well,
Wherein the first power via and the second power via are coupled to the power rail.
반도체 디바이스에 있어서,
상기 반도체 디바이스의 제1 활성 레벨에서의 제1 수직 풀-다운 트랜지스터로서, 상기 제1 수직 풀-다운 트랜지스터는 상기 제1 활성 레벨에서 측방향으로 연장되는 제1 게이트 전극을 포함하는 것인 상기 제1 수직 풀-다운 트랜지스터;
상기 제1 수직 풀-다운 트랜지스터 위에 적층된 제1 수직 풀-업 트랜지스터로서, 상기 제1 수직 풀-업 트랜지스터는 상기 반도체 디바이스의 제2 활성 레벨에 있으며, 상기 제2 활성 레벨에서 측방향으로 연장되는 제2 게이트 전극을 가지는 것인 상기 제1 수직 풀-업 트랜지스터;
상기 제1 활성 레벨에서의 상기 제1 게이트 전극과 상기 제2 활성 레벨에서의 상기 제2 게이트 전극을 결합하는 제1 비아;
상기 제1 수직 풀-다운 트랜지스터와 상기 제1 수직 풀-업 트랜지스터 사이에 배치되는 제1 도전성 트레이스로서, 상기 제1 도전성 트레이스는 상기 제1 수직 풀-다운 트랜지스터 및 상기 제1 수직 풀-업 트랜지스터의 드레인 영역들을 서로 결합하는 것인 상기 제1 도전성 트레이스;
상기 반도체 디바이스의 상기 제1 활성 레벨에서의 제2 수직 풀-다운 트랜지스터로서, 상기 제2 수직 풀-다운 트랜지스터는 상기 제1 활성 레벨에서 측방향으로 연장되는 제3 게이트 전극을 포함하는 것인 상기 제2 수직 풀-다운 트랜지스터;
상기 제2 수직 풀-다운 트랜지스터 위에 적층된 제2 수직 풀-업 트랜지스터로서, 상기 제2 수직 풀-업 트랜지스터는 상기 반도체 디바이스의 상기 제2 활성 레벨에 있으며, 상기 제2 활성 레벨에서 측방향으로 연장되는 제4 게이트 전극을 가지는 것인 상기 제2 수직 풀-업 트랜지스터;
상기 제1 활성 레벨에서의 상기 제3 게이트 전극과 상기 제2 활성 레벨에서의 상기 제4 게이트 전극을 결합하는 제2 비아;
상기 제2 수직 풀-다운 트랜지스터와 상기 제2 수직 풀-업 트랜지스터 사이에 배치된 제2 도전성 트레이스로서, 상기 제2 도전성 트레이스는, 상기 제2 수직 풀-다운 트랜지스터와 상기 제2 수직 풀-업 트랜지스터의 드레인 영역들을 서로 결합하는 것인 상기 제2 도전성 트레이스;
상기 반도체 디바이스의 상기 제1 활성 레벨에서의 제1 수직 패스-게이트 트랜지스터로서, 상기 제1 도전성 트레이스의 일부는 상기 제1 수직 패스-게이트 트랜지스터의 드레인 영역 위로 연장되며, 상기 드레인 영역과 접촉하는 것인 상기 제1 수직 패스-게이트 트랜지스터;
상기 반도체 디바이스의 상기 제1 활성 레벨에서의 제2 수직 패스-게이트 트랜지스터로서, 상기 제2 도전성 트레이스의 일부는 상기 제2 수직 패스-게이트 트랜지스터의 드레인 영역 위로 연장되며, 상기 드레인 영역과 접촉하는 것인 상기 제2 수직 패스-게이트 트랜지스터;
상기 제2 수직 패스-게이트 트랜지스터의 상기 드레인 영역과 접촉하는 상기 제2 도전성 트레이스의 일부와 상기 제2 수직 패스-게이트 트랜지스터 위로 연장되는 상기 제2 게이트 전극의 일부를 상호접속하는 제3 비아; 및
상기 제1 수직 패스-게이트 트랜지스터의 상기 드레인 영역과 접촉하는 상기 제1 도전성 트레이스의 일부와 상기 제1 수직 패스-게이트 트랜지스터 위로 연장되는 상기 제4 게이트 전극의 일부를 상호접속하는 제4 비아를 포함하는 반도체 디바이스.
A semiconductor device comprising:
Down transistor comprises a first gate electrode extending laterally at the first level of activity, the first vertical pull-down transistor at a first level of activity of the semiconductor device, One vertical pull-down transistor;
A first vertical pull-up transistor stacked over the first vertical pull-down transistor, the first vertical pull-up transistor being at a second active level of the semiconductor device, and extending laterally at the second active level; The first vertical pull-up transistor having a second gate electrode coupled to the first vertical pull-up transistor;
A first via coupling the first gate electrode at the first activation level and the second gate electrode at the second activation level;
A first conductive trace disposed between the first vertical pull-down transistor and the first vertical pull-up transistor, the first conductive trace comprising a first vertical pull-down transistor and a first vertical pull- Said drain region of said first conductive trace being coupled to each other;
A second vertical pull-down transistor at the first active level of the semiconductor device, the second vertical pull-down transistor comprising a third gate electrode extending laterally at the first active level, A second vertical pull-down transistor;
A second vertical pull-up transistor stacked on the second vertical pull-down transistor, the second vertical pull-up transistor being at the second active level of the semiconductor device, The second vertical pull-up transistor having a fourth gate electrode extending therefrom;
A second via coupling the third gate electrode at the first activation level and the fourth gate electrode at the second activation level;
And a second conductive trace disposed between the second vertical pull-down transistor and the second vertical pull-up transistor, the second conductive trace comprising a second vertical pull-down transistor and a second vertical pull- The second conductive trace coupling the drain regions of the transistor to each other;
A first vertical pass-gate transistor at the first active level of the semiconductor device, wherein a portion of the first conductive trace extends over a drain region of the first vertical pass-gate transistor, The first vertical pass-gate transistor;
A second vertical pass-gate transistor at the first active level of the semiconductor device, wherein a portion of the second conductive trace extends over a drain region of the second vertical pass-gate transistor, The second vertical pass-gate transistor;
A third via interconnecting a portion of the second conductive trace in contact with the drain region of the second vertical pass-gate transistor and a portion of the second gate electrode extending over the second vertical pass-gate transistor; And
And a fourth via interconnecting a portion of the first conductive trace in contact with the drain region of the first vertical pass-gate transistor and a portion of the fourth gate electrode extending over the first vertical pass-gate transistor Lt; / RTI >
방법에 있어서,
제1 유전체 층에 의해 둘러싸인 제1 소스 영역, 상기 제1 소스 영역 위의 제1 채널 영역, 상기 제1 채널 영역 위에 있고 제2 유전체 층에 의해 둘러싸인 제1 드레인, 및 상기 제1 채널 영역 주위의 제1 게이트 전극 층을 포함하는 제1 수직 트랜지스터를 형성하는 단계로서, 상기 제1 게이트 전극 층은 상기 제1 유전체 층과 상기 제2 유전체 층 사이에 배치되는 것인 상기 제1 수직 트랜지스터를 형성하는 단계와,
상기 제1 유전체 층에 의해 둘러싸인 제2 소스 영역, 상기 제2 소스 영역 위의 제2 채널 영역, 상기 제2 채널 영역 위에 있고 상기 제2 유전체 층에 의해 둘러싸인 제2 드레인 영역, 및 상기 제2 채널 영역 주위의 제2 게이트 전극 층을 포함하는 제2 수직 트랜지스터를 형성하는 단계로서, 상기 제2 게이트 전극 층은 상기 제1 게이트 전극 층과는 상이하며 상기 제1 유전체 층과 상기 제2 유전체 층 사이에 배치되는 것인 상기 제2 수직 트랜지스터를 형성하는 단계와,
상기 제1 수직 트랜지스터 위에 제3 수직 트랜지스터를 형성하는 단계와
상기 제2 수직 트랜지스터 위에 비아를 형성하는 단계로서, 상기 비아의 일부는 제4 수직 트랜지스터의 게이트 전극에 의해 둘러싸이는 것인 상기 비아를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
In the method,
A first drain region surrounded by a first dielectric layer, a first channel region over the first source region, a first drain over the first channel region and surrounded by a second dielectric layer, and a second drain region surrounding the first channel region, Forming a first vertical transistor comprising a first gate electrode layer, wherein the first gate electrode layer is disposed between the first dielectric layer and the second dielectric layer Step,
A second source region surrounded by the first dielectric layer, a second channel region over the second source region, a second drain region over the second channel region and surrounded by the second dielectric layer, Forming a second vertical transistor comprising a second gate electrode layer around the region, wherein the second gate electrode layer is different from the first gate electrode layer and between the first dielectric layer and the second dielectric layer Said second vertical transistor being disposed on said first vertical transistor,
Forming a third vertical transistor on the first vertical transistor;
Forming a via over the second vertical transistor, wherein the portion of the via is surrounded by a gate electrode of a fourth vertical transistor.
KR1020150169088A 2015-05-15 2015-11-30 Semiconductor devices and methods of manufacture thereof KR101836578B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/713,948 US9419003B1 (en) 2015-05-15 2015-05-15 Semiconductor devices and methods of manufacture thereof
US14/713,948 2015-05-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160134445A KR20160134445A (en) 2016-11-23
KR101836578B1 true KR101836578B1 (en) 2018-03-08

Family

ID=56610838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150169088A KR101836578B1 (en) 2015-05-15 2015-11-30 Semiconductor devices and methods of manufacture thereof

Country Status (4)

Country Link
US (3) US9419003B1 (en)
KR (1) KR101836578B1 (en)
CN (1) CN106158867B (en)
TW (1) TWI572012B (en)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9853089B2 (en) * 2009-10-12 2017-12-26 Monolithic 3D Inc. Semiconductor device and structure
US9400862B2 (en) 2014-06-23 2016-07-26 Synopsys, Inc. Cells having transistors and interconnects including nanowires or 2D material strips
US10037397B2 (en) 2014-06-23 2018-07-31 Synopsys, Inc. Memory cell including vertical transistors and horizontal nanowire bit lines
WO2017061050A1 (en) * 2015-10-09 2017-04-13 ユニサンティス エレクトロニクス シンガポール プライベート リミテッド Semiconductor device
US10229917B2 (en) 2016-07-29 2019-03-12 International Business Machines Corporation Thin SRAM cell having vertical transistors
EP3507831B1 (en) 2016-08-31 2021-03-03 Micron Technology, Inc. Memory arrays
US10056386B2 (en) 2016-08-31 2018-08-21 Micron Technology, Inc. Memory cells and memory arrays
WO2018044479A1 (en) * 2016-08-31 2018-03-08 Micron Technology, Inc. Sense amplifier constructions
EP3507830A4 (en) 2016-08-31 2020-04-01 Micron Technology, Inc. Memory cells and memory arrays
KR101852424B1 (en) * 2016-10-07 2018-04-27 재단법인 다차원 스마트 아이티 융합시스템 연구단 The method for enhancing the driving current of junctionless transistor
US10312229B2 (en) 2016-10-28 2019-06-04 Synopsys, Inc. Memory cells including vertical nanowire transistors
US10515969B2 (en) * 2016-11-17 2019-12-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
CN110192280A (en) 2017-01-12 2019-08-30 美光科技公司 Memory cell, pair transistor single capacitor memory cell array, the method for forming pair transistor single capacitor memory cell array and the method for manufacturing integrated circuit
US10177159B2 (en) 2017-04-21 2019-01-08 Micron Technology, Inc. Memory cells and memory arrays
EP3404703A1 (en) 2017-05-15 2018-11-21 IMEC vzw A method for forming vertical channel devices
EP3404707A1 (en) * 2017-05-15 2018-11-21 IMEC vzw Method for forming interconnected vertical channel devices and semiconductor structure
US10163915B1 (en) * 2017-06-27 2018-12-25 Globalfoundries Inc. Vertical SRAM structure
US10083971B1 (en) 2017-07-19 2018-09-25 Globalfoundries Inc. Vertical SRAM structure with cross-coupling contacts penetrating through common gates to bottom S/D metal contacts
FR3069952B1 (en) 2017-08-07 2019-08-30 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives REALIZING A TRANSISTOR WITH A CHANNEL STRUCTURE AND SEMI-METAL SOURCE AND DRAIN REGIONS
WO2019045882A1 (en) 2017-08-29 2019-03-07 Micron Technology, Inc. Memory circuitry
US10453752B2 (en) 2017-09-18 2019-10-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method of manufacturing a gate-all-around semiconductor device
US10410925B2 (en) * 2017-12-29 2019-09-10 Micron Technology, Inc. Methods of forming integrated assemblies
US10971490B2 (en) * 2018-05-15 2021-04-06 International Business Machines Corporation Three-dimensional field effect device
US10559685B2 (en) * 2018-06-13 2020-02-11 International Business Machines Corporation Vertical field effect transistor with reduced external resistance
KR20200011367A (en) * 2018-07-24 2020-02-03 삼성전자주식회사 Vertical field-effect transistor(VFET) devices including latches having cross-couple structure
US10707218B2 (en) * 2018-07-26 2020-07-07 Globalfoundries Inc. Two port SRAM cell using complementary nano-sheet/wire transistor devices
JP7402401B2 (en) * 2018-09-05 2023-12-21 東京エレクトロン株式会社 Architectural design and process for manufacturing monolithically integrated 3D CMOS logic and memory
CN112585752B (en) 2018-09-05 2023-09-19 东京毅力科创株式会社 Distribution network for 3D logic and memory
US11374003B2 (en) * 2019-04-12 2022-06-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Integrated circuit
CN114664742A (en) 2019-09-23 2022-06-24 中国科学院微电子研究所 SRAM cell, and memory and electronic device including the same
US11362110B2 (en) * 2019-09-27 2022-06-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Semiconductor structure and method for manufacturing the same
US11107906B2 (en) 2019-10-10 2021-08-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Integrated circuit devices including a vertical field-effect transistor (VFET) and methods of forming the same
KR20210052660A (en) 2019-10-29 2021-05-11 삼성전자주식회사 Three-dimensional Semiconductor memory device
US11251182B2 (en) 2020-03-17 2022-02-15 International Business Machines Corporation Staggered stacked vertical crystalline semiconducting channels
US11444073B2 (en) 2020-10-27 2022-09-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Power distribution network
CN112687691B (en) * 2020-12-10 2022-11-22 光华临港工程应用技术研发(上海)有限公司 Memory device and electronic device
US11538814B2 (en) * 2021-01-29 2022-12-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Static random access memory of 3D stacked devices
US11785756B2 (en) * 2021-03-03 2023-10-10 Micron Technology, Inc. Thin film transistor random access memory
EP4273932A4 (en) * 2021-03-08 2024-05-29 Huawei Technologies Co., Ltd. Semiconductor apparatus, electronic device, and forming method for transistor
CN115666130A (en) * 2021-07-09 2023-01-31 长鑫存储技术有限公司 Semiconductor structure and manufacturing method thereof
KR20230010033A (en) 2021-07-09 2023-01-17 창신 메모리 테크놀로지즈 아이엔씨 Semiconductor structure and manufacturing method
US11678475B2 (en) * 2021-07-21 2023-06-13 International Business Machines Corporation Static random access memory using vertical transport field effect transistors
CN114446963A (en) * 2021-12-01 2022-05-06 北京超弦存储器研究院 Semiconductor memory unit structure, semiconductor memory and preparation method and application thereof
US20230238324A1 (en) * 2022-01-27 2023-07-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Memory devices and methods of manufacturing thereof
CN116234307B (en) * 2022-07-07 2024-02-23 北京超弦存储器研究院 Memory unit, memory, manufacturing method of memory and electronic equipment
US20240284653A1 (en) * 2023-02-17 2024-08-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Memory device and method for forming the same
CN117116857A (en) * 2023-08-07 2023-11-24 北京大学 Method for preparing semiconductor structure and semiconductor structure

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100989546B1 (en) 2008-05-21 2010-10-25 이상윤 Method for fabricating three-dimensional semiconductor device
KR100714401B1 (en) * 2006-02-08 2007-05-04 삼성전자주식회사 Semiconductor device having stacked transistors and method of forming the same
US7741645B2 (en) * 2008-05-28 2010-06-22 International Business Machines Corporation Three-dimensional integrated heterogeneous semiconductor structure
US8395191B2 (en) * 2009-10-12 2013-03-12 Monolithic 3D Inc. Semiconductor device and structure
KR20120101911A (en) * 2011-03-07 2012-09-17 삼성전자주식회사 Sram cell
GB2508221B (en) 2012-11-26 2015-02-25 Surecore Ltd Low-Power SRAM Cells
US8779528B2 (en) * 2012-11-30 2014-07-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. SRAM cell comprising FinFETs
KR20140086305A (en) 2012-12-28 2014-07-08 에스케이하이닉스 주식회사 Vertical junctionless semiconductor and method of the same
US8859372B2 (en) 2013-02-08 2014-10-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Double channel doping in transistor formation
US8969949B2 (en) * 2013-03-10 2015-03-03 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Structure and method for static random access memory device of vertical tunneling field effect transistor
KR102123056B1 (en) * 2013-08-30 2020-06-15 삼성전자주식회사 Sram including dual power line and bit line prechagre method thereof
US9853033B2 (en) * 2014-04-30 2017-12-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Memory device and manufacturing method thereof
US9691471B2 (en) * 2014-09-15 2017-06-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. SRAM cells with vertical gate-all-round MOSFETs

Also Published As

Publication number Publication date
CN106158867A (en) 2016-11-23
KR20160134445A (en) 2016-11-23
TWI572012B (en) 2017-02-21
US9825043B2 (en) 2017-11-21
US10157928B2 (en) 2018-12-18
US20180069011A1 (en) 2018-03-08
US20160336329A1 (en) 2016-11-17
US9419003B1 (en) 2016-08-16
CN106158867B (en) 2019-03-01
TW201640651A (en) 2016-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101836578B1 (en) Semiconductor devices and methods of manufacture thereof
US9646973B2 (en) Dual-port SRAM cell structure with vertical devices
US11980015B2 (en) SRAM cell and logic cell design
US9362292B1 (en) Two-port SRAM cell structure for vertical devices
CN113410243B (en) Method for forming three-dimensional memory device
US9780097B2 (en) Dual-port SRAM devices and methods of manufacturing the same
US9601497B1 (en) Static random access memory and method of manufacturing the same
CN111758164B (en) Three-dimensional memory device and method for forming the same
US10720363B2 (en) Method of forming vertical transistor device
US10043571B1 (en) SRAM structure
TW202243211A (en) Memory cell
US12101922B2 (en) Memory device and layout, manufacturing method of the same
CN109427783B (en) Integrated circuit device
CN221127820U (en) Semiconductor structure
US20240040762A1 (en) Semiconductor structure and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant